Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für eine Getriebeeinheit eines insbesondere mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs, mit einer ersten Welle, die als Hohlwelle ausgebildet ist, an der eine Mehrzahl von Losrädern gelagert ist, wobei die Losräder mit einer entsprechenden Mehrzahl von Zahnrädern, die an einer zweiten Welle gelagert sind, in Eingriff stehen, wobei die Losräder mittels Schaltmitteln mit der ersten Welle verbindbar sind, wobei die Schaltmittel mittels einer koaxial in der ersten Welle angeordneten Nockenwelle betätigbar sind, wobei die Nockenwelle mit Antriebsmitteln verbunden ist, um zum Betätigen der Schaltmittel relativ zu der ersten Welle rotiert zu werden.The present invention relates to a switching device for a gear unit of a particular powered by muscle power vehicle, having a first shaft which is formed as a hollow shaft on which a plurality of idler gears is mounted, wherein the idler gears with a corresponding plurality of gears connected to a second Shaft are mounted, are engaged, wherein the idler gears are connected by means of switching means with the first shaft, wherein the switching means are actuated by means of a coaxially arranged in the first shaft camshaft, wherein the camshaft is connected to drive means for actuating the switching means relative to the first wave to be rotated.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Getriebeeinheit für ein insbesondere mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, mit einer ersten Welle, an der eine Mehrzahl von ersten Zahnrädern gelagert ist, einer zweiten Welle, an der eine entsprechende Mehrzahl von zweiten Zahnrädern gelagert ist, wobei die zweiten Zahnräder mit den entsprechenden ersten Zahnrädern in Eingriff stehen.The present invention further relates to a transmission unit for a particular powered by muscle power vehicle, having a first shaft on which a plurality of first gears is mounted, a second shaft on which a corresponding plurality of second gears is mounted, wherein the second gears with engage the corresponding first gears.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem Rahmen und einer Getriebeeinheit, die eine erste Welle, an der eine Mehrzahl von ersten Zahnrädern gelagert ist, und eine zweite Welle aufweist, an der eine entsprechende Mehrzahl von zweiten Zahnrädern gelagert ist, wobei die zweiten Zahnräder mit den ersten Zahnrädern in Eingriff stehen, wobei die erste und die zweite Welle in einem Getriebegehäuse, das die Getriebeeinheit wenigstens teilweise umgibt, gelagert sind.The present invention further relates to a vehicle having a frame and a gear unit having a first shaft on which a plurality of first gears are mounted, and a second shaft on which a corresponding plurality of second gears is mounted, wherein the second gears are engaged with the first gears, wherein the first and the second shaft are mounted in a transmission housing, which surrounds the gear unit at least partially.
Derartige Getriebeeinheiten dienen dazu, unterschiedliche Übersetzungen für den Antrieb eines insbesondere mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs zu realisieren.Such gear units serve to realize different ratios for the drive of a particular powered by muscle power vehicle.
Grundsätzlich existieren drei Arten von Gangschaltungen für mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeuge bzw. Fahrräder, und zwar Kettenschaltungen, Nabenschaltungen und Fahrradgetriebe.Basically, there are three types of gearshifts for powered by muscle or bicycles, namely derailleurs, hub gears and bicycle transmissions.
Die Kettenschaltung hat sich in den letzten Jahrzehnten im Wesentlichen nicht verändert. Dabei überträgt eine Kette die Antriebskraft von einer Tretkurbel zur Hinterachse des Fahrrades, wobei ein an der Hinterachse montiertes Ritzelpaket mit bis zu 11 Ritzeln montiert ist, zwischen denen mittels eines am Rahmen befestigten Schaltwerks zur Führung der Kette hin- und hergeschaltet werden kann. Weiterhin sind die meisten. Fahrräder zusätzlich mit einer Schaltung am Kettenblatt des Tretlagers ausgestattet. Dabei sind bis zu drei Kettenblätter an der Tretkurbel angebracht, zwischen denen mittels eines am Rahmen befestigten Umwerfers hin- und hergeschaltet werden kann. Derartige Kettenschaltungen bieten bis zu 30 Gänge, wobei allerdings systembedingt viele Gänge redundant sind und durch hohe Reibverluste bedingt durch einen diagonalen Kettenverlauf einige Gänge nicht oder nur eingeschränkt nutzbar sind.The derailleur has not changed substantially in recent decades. In this case, a chain transmits the driving force from a crank to the rear axle of the bicycle, with a mounted on the rear axle sprocket assembly is mounted with up to 11 pinions, between which can be switched back and forth by means of a mounted on the frame derailleur to guide the chain. Furthermore, most are. Bicycles additionally equipped with a circuit on the chainring of the bottom bracket. In this case, up to three chainrings are attached to the crank, between which can be switched back and forth by means of a mounted on the frame derailleur. Such derailleurs provide up to 30 gears, although many gears are redundant due to the system and due to high friction losses due to a diagonal chain path some gears are not or only partially usable.
Nachteilig bei dem Prinzip der Kettenschaltung ist neben der Vielzahl von redundanten Gängen und den Reibverlusten, dass die Komponenten offenliegen und daher Umwelteinflüssen, wie Wasser und Schmutz, direkt ausgesetzt sind und durch Stöße sehr leicht beschädigt werden können.A disadvantage of the principle of derailleur is in addition to the large number of redundant gears and the friction losses that the components are exposed and therefore environmental influences, such as water and dirt, are directly exposed and can be easily damaged by shocks.
Die zweite Art von handelsüblichen Fahrradschaltungen ist die Nabenschaltung. Im Gegensatz zur Kettenschaltung versteht man unter dieser ein in das Nabengehäuse der Hinterachse eingebautes Getriebe. Eine Nabenschaltung weist üblicherweise keine außen liegenden Schaltungskomponenten auf und ist daher stoßunempfindlich und weniger den Umwelteinflüssen ausgesetzt als die Kettenschaltung. Eine Nabenschaltung, wie sie bspw. aus der DE 197 20 794 A1 bekannt ist, kann derzeit bis zu 14 Gänge realisieren. Nachteilig bei dem Prinzip der Nabenschaltung in der Hinterachse ist es, dass das Gewicht der rotierenden Massen erhöht ist und, im Falle von hinterradgefederten Fahrräder, dass die zum Gesamtgewicht relativ gesehene ungefederte Masse erhöht ist. Ferner verlagert sich der Schwerpunkt des Fahrrades in Richtung der Hinterachse, was sich insbesondere bei hinterradgefederten Mountainbikes ungünstig auf die Fahreigenschaften des Fahrrades auswirkt.The second type of commercial bicycle circuits is the hub gear. In contrast to the derailleur, this is understood to mean a transmission built into the hub shell of the rear axle. A hub circuit usually has no external circuit components and is therefore shock-insensitive and less exposed to environmental influences than the derailleur. A hub gear, as for example. From the DE 197 20 794 A1 is known, can currently realize up to 14 gears. A disadvantage of the principle of the hub gear in the rear axle is that the weight of the rotating masses is increased and, in the case of rear-wheel-sprung bicycles, that relative to the total weight seen unsprung mass is increased. Furthermore, the center of gravity of the bicycle shifts in the direction of the rear axle, which has an unfavorable effect on the driving characteristics of the bicycle, especially in rear-wheel suspension mountain bikes.
Eine derartige Nabenschaltung ist bspw. aus der EP 0 383 350 B1 bekannt, bei der zwei Planetengetriebe koaxial zu einer gehäusefesten Nabe angeordnet sind, wobei die Eingangswelle mit Planetenträgern verbindbar ist und über eine drehbare Schaltvorrichtung die Sonnenräder der Planetengetriebe mit der gehäusefesten Nabe drehfest verbindbar sind, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse des Gesamtgetriebes zu realisieren. Nachteilig bei diesem Getriebe ist es, dass der Aufbau des Gesamtgetriebes komplex ist und demnach zum einen kostenaufwändig in der Herstellung ist und zum anderen durch die hohe Anzahl an Komponenten ein hohes Gewicht bei gleichzeitig geringer Anzahl von realisierbaren Gängen aufweist.Such a hub circuit is, for example, from the EP 0 383 350 B1 known, in which two planetary gear are arranged coaxially with a housing fixed hub, wherein the input shaft is connectable to planetary carriers and rotatable means of a rotatable switching device, the sun gears of the planetary gear with the housing fixed hub are rotatably connected to realize different ratios of the overall transmission. A disadvantage of this transmission is that the structure of the overall transmission is complex and therefore on the one hand costly to manufacture and on the other hand by the high number of components has a high weight with low number of feasible aisles.
Die dritte Variante der Fahrradschaltungen stellen die im Bereich des Tretlagers montierten Fahrradgetriebe bzw. Tretlagergetriebe dar. Diese Art der Fahrradschaltung ist bei handelsüblichen Fahrrädern nicht oder nur sehr vereinzelt verbreitet. Im Allgemeinen haben derartige Fahrradgetriebe den Vorteil gegenüber herkömmlichen Ketten- oder Nabenschaltungen, dass sie keine offenliegenden Komponenten aufweisen und demnach gegenüber Stößen und Umwelteinflüssen geschützt sind, und zum anderen den Schwerpunkt des Fahrrades in die Mitte verlagern, wobei gleichzeitig die Summe der ungefederten Masse reduziert wird. Dies ist im ”Mountainbike-Sport” von besonderem Vorteil. Eine technische Herausforderung bei derartigen Fahrradgetrieben ist es, eine kompakte Bauform bei gleichzeitig einer großen Anzahl von schaltbaren Gängen zu realisieren.The third variant of the bicycle circuits represent the mounted in the pedal bearing bike gearbox or bottom bracket. This type of bicycle circuit is common or not very common in commercial bicycles. In general, such bicycle transmissions have the advantage over conventional chain or hub circuits that they have no exposed components and thus are protected against shocks and environmental influences, and on the other Shift the center of gravity of the bicycle to the center, at the same time reducing the total unsprung mass. This is particularly advantageous in the "mountain bike sport". A technical challenge with such bicycle transmissions is to realize a compact design with at the same time a large number of switchable gears.
Aus der US 5,924,950 A ist ein Fahrradgetriebe bekannt, mit einer Eingangswelle, an der eine Mehrzahl von Antriebsrädern gelagert ist, und einer Vorgelegewelle, an der eine entsprechende Anzahl von schaltbaren angetriebenen Rädern gelagert ist. Die schaltbaren Räder der Vorgelegewelle werden mittels mehrerer, in der Vorgelegewelle angeordneten, axial verschiebbaren Schaltbolzen und Freiläufen geschaltet, wobei die Vorgelegewelle über ein Planetengetriebe mit einem Ritzel als Ausgangsglied des Fahrradgetriebes verbunden ist. Das Ritzel ist über eine Kupplung mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden und das Hohlrad des Planetengetriebes kann mittels eines Bowdenzuges gebremst werden. Durch dieses Fahrradgetriebe lassen sich 14 Gänge realisieren. Nachteilig bei diesem System ist die axial große Bauform und die vergleichsweise geringe Anzahl von 14 realisierbaren Gängen.From the US 5,924,950 A a bicycle transmission is known, with an input shaft on which a plurality of drive wheels is mounted, and a countershaft on which a corresponding number of switchable driven wheels is mounted. The shiftable wheels of the countershaft are connected by means of several, arranged in the countershaft, axially displaceable shift pin and freewheels, wherein the countershaft is connected via a planetary gear with a pinion as an output member of the bicycle transmission. The pinion is connected via a coupling with the sun gear of the planetary gear and the ring gear of the planetary gear can be braked by means of a Bowden cable. Through this bicycle transmission can be realized 14 gears. A disadvantage of this system is the large axial design and the relatively small number of 14 realizable gears.
Ferner ist aus der WO 2008/089932 A1 eine Getriebeeinheit für Fahrräder bekannt, bei der über zwei Vorgelegewellen und ein weiteres Teilgetriebe eine hohe Anzahl von Gängen durch die Multiplikation der Einzelgänge der beiden Teilgetriebe realisierbar ist und gleichzeitig eine kompakte Bauform realisiert werden kann. Nachteilig bei dieser Getriebeeinheit ist es, dass zum Schalten der Losräder eine Nockenwelle axial verschoben wird und das Getriebe dadurch eine axial große Bauform hat.Furthermore, from the WO 2008/089932 A1 a gear unit for bicycles, in which over two countershafts and a further sub-transmission, a high number of gears can be realized by the multiplication of the individual gears of the two partial transmissions and at the same time a compact design can be realized. A disadvantage of this transmission unit is that for switching the idler gears, a camshaft is axially displaced and the transmission thereby has an axially large design.
Aus der EP 1 982 913 A1 ist ein Getriebe für Fahrräder bekannt, bei dem Losräder an einer Eingangswelle des Getriebes gelagert sind, die mittels einer in der Welle gelagerten Hülse selektiv mit der Eingangswelle verbindbar sind, wobei die Hülse mittels zweier Planetengetriebe relativ zu der Eingangswelle gedreht wird, um die Losräder zu schalten. Die Planetengetriebe sind koaxial zu der Eingangswelle angeordnet und werden über eine parallel zu der Eingangswelle versetzte Schaltwelle betätigt, die mit einem Bowdenzug verbunden ist. Die Schaltwelle ist über ein Stirnradgetriebe mit einem Planetenträger eines der Planetengetriebe drehfest verbunden, um die Rotation der Schaltwelle auf die Hülse zu übertragen. Nachteilig bei diesem Getriebe ist es, dass die zusätzliche Rotation mittels der parallel versetzten Schaltwelle auf das Planetengetriebe übertragen wird, wodurch ein großer Bauraum für die Getriebeeinheit nötig ist.From the EP 1 982 913 A1 a transmission for bicycles is known in which loose wheels are mounted on an input shaft of the transmission, which are selectively connectable by means of a sleeve mounted in the shaft with the input shaft, wherein the sleeve is rotated by means of two planetary gear relative to the input shaft to the idler gears turn. The planetary gear are arranged coaxially with the input shaft and are actuated via a parallel to the input shaft offset switching shaft, which is connected to a Bowden cable. The switching shaft is rotatably connected via a spur gear with a planet carrier of the planetary gear to transmit the rotation of the switching shaft to the sleeve. A disadvantage of this transmission is that the additional rotation is transmitted by means of the parallel offset shift shaft to the planetary gear, whereby a large space for the gear unit is necessary.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schaltvorrichtung bzw. eine verbesserte Getriebeeinheit für ein insbesondere mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, die insbesondere gegenüber den bekannten Schaltvorrichtungen bzw. Getriebeeinheiten eine kompaktere Bauform, eine große Anzahl von Gängen und gleichzeitig ein reduziertes Gesamtgewicht ermöglicht und einfach zu bedienen ist.It is therefore an object of the present invention to provide an improved switching device or an improved gear unit for a particular powered by muscle power vehicle, in particular compared to the known switching devices or gear units a more compact design, a large number of gears and at the same time allows a reduced total weight and easy to use.
Im erfindungsgemäßen Sinne werden unter mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugen Fahrzeuge verstanden, die ausschließlich mit Muskelkraft angetrieben werden oder bei denen Muskelkraft in Kombination mit einer Antriebsmaschine, wie z. B. einer Verbrennungskraftmaschine oder einem elektrischen Antrieb zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird.In the context of the invention under powered by muscle power vehicles are understood to mean vehicles that are powered exclusively by muscle power or where muscle power in combination with a prime mover such. As an internal combustion engine or an electric drive for driving the vehicle is used.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Schaltvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass die Antriebsmittel ein Drehzahlübertragungsgetriebe aufweisen, das koaxial zu der ersten Welle angeordnet ist, wobei koaxial in der ersten Welle eine zweite Nockenwelle angeordnet ist, um eine Mehrzahl von zweiten Losrädern, die an der ersten Welle gelagert sind, mittels Schaltmittel mit der ersten Welle zu verbinden.This object is achieved in the aforementioned switching device according to a first aspect of the invention in that the drive means comprises a speed transmission gear which is arranged coaxially with the first shaft, wherein coaxially in the first shaft, a second camshaft is arranged to a plurality of second Losrädern, which are mounted on the first shaft to connect by means of switching means with the first shaft.
Ferner wird die o. g. Aufgabe bei der eingangs genannten Schaltvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass die Antriebsmittel zwei Planetengetriebe aufweisen, wobei Planetenträger der Planetengetriebe miteinander verbunden sind.Furthermore, the o. G. Task in the aforementioned switching device according to a second aspect of the invention achieved in that the drive means comprise two planetary gear, wherein planetary carrier of the planetary gear are connected to each other.
Weiterhin wird die o. g. Aufgabe bei der eingangs genannten Schaltvorrichtung gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass die Nockenwelle mittels Rastmitteln mit der ersten Welle in wenigstens einer Rotationsposition verbindbar ist.Furthermore, the o. G. Task in the aforementioned switching device according to a third aspect of the invention achieved in that the camshaft is connected by means of latching means with the first shaft in at least one rotational position.
Ferner wird die o. g. Aufgabe bei der eingangs genannten Schaltvorrichtung gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass koaxial in der ersten Welle eine zweite Nockenwelle angeordnet ist, die mittels eines Mitnehmers der ersten Nockenwelle relativ zu der ersten Welle drehbar ist.Furthermore, the o. G. Problem solved in the aforementioned switching device according to a fourth aspect of the invention in that coaxially in the first shaft, a second camshaft is arranged, which is rotatable relative to the first shaft by means of a driver of the first camshaft.
Ferner wird die o. g. Aufgabe gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass in der ersten Welle eine Federhülse angeordnet ist, die die Nockenwelle umfänglich umgibt, um die Schaltmittel mit einer Federkraft vorzuspannen.Furthermore, the o. G. Problem solved according to a fifth aspect of the invention in that in the first shaft, a spring sleeve is arranged, which surrounds the camshaft circumferentially, to bias the switching means with a spring force.
Ferner wird die o. g. Aufgabe bei der eingangs genannten Getriebeeinheit gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass wenigstens eines der zweiten Zahnräder mit der zweiten Welle mittels einer Kupplung kraftschlüssig verbindbar ist. Furthermore, the above object is achieved in the aforementioned transmission unit according to a sixth aspect of the invention in that at least one of the second gears with the second shaft by means of a clutch is non-positively connected.
Ferner wird die o. g. Aufgabe bei dem eingangs genannten Fahrzeug gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass das Getriebegehäuse mittels Dämpfungsgliedern mit dem Rahmen verbunden ist, um den Rahmen von der Getriebeeinheit mechanisch wenigstens teilweise zu entkoppeln.Furthermore, the o. G. Task solved in the aforementioned vehicle according to a seventh aspect of the invention in that the gear housing is connected by means of attenuators to the frame to mechanically decouple the frame of the transmission unit at least partially.
Ein in Vorteil des ersten Aspektes der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist es, dass durch das koaxial zu der Welle angeordnete Drehzahlüberlagerungsgetriebe und durch die zweite Nockenwelle eine kompakte Getriebeeinheit mit einer Vielzahl von Gängen realisierbar ist.An advantage of the first aspect of the switching device according to the invention is that by the coaxial with the shaft arranged speed superposition gear and by the second camshaft a compact gear unit with a plurality of gears can be realized.
Ein Vorteil des zweiten Aspektes der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist es, dass durch die Kombination von zwei Drehzahlüberlagerungsgetrieben die Rotation der Nockenwelle in der ersten Welle mit wenigen Bauteilen realisierbar ist und somit das Gesamtgewicht des Getriebes begrenzt ist.An advantage of the second aspect of the switching device according to the invention is that the rotation of the camshaft in the first shaft with few components can be realized by the combination of two speed superposition gears and thus the total weight of the transmission is limited.
Ein Vorteil des dritten Aspektes der Erfindung ist es, dass durch die Rastmittel zur genauen Positionierung der Nockenwelle relativ zu der ersten Welle innerhalb des Getriebes auf externe aufwändige und gleichzeitig anfällige Schalthebel mit Rastierung verzichtet werden kann.An advantage of the third aspect of the invention is that the latching means for exact positioning of the camshaft relative to the first shaft within the transmission can be dispensed with externally complex and at the same time prone shift lever with detent.
Ein Vorteil des vierten Aspektes der Erfindung ist es, dass auf zwei unabhängige Schalthebel verzichtet werden kann, wodurch das Schalten besonders komfortabel wird. Dabei können die Antriebsmittel mechanische, elektrische und/oder hydraulische Antriebsmittel sein.An advantage of the fourth aspect of the invention is that it can be dispensed with two independent shift lever, whereby the switching is particularly comfortable. The drive means may be mechanical, electrical and / or hydraulic drive means.
Ein Vorteil des fünften Aspektes der Erfindung ist es, dass die Schaltmittel mittels einer einfach zu montierenden Federhülse zuverlässig vorgespannt werden können und so der Montageaufwand erheblich reduziert werden kann.An advantage of the fifth aspect of the invention is that the switching means can be reliably biased by means of an easy-to-install spring sleeve and so the assembly cost can be significantly reduced.
Ein Vorteil des sechsten Aspektes der Erfindung ist es, dass das übertragbare Drehmoment begrenzt ist und somit die Zahnräder entsprechend einem geringeren zulässigen Maximaldrehmoment ausgelegt werden können, wodurch Gewicht und Baugröße der Getriebeeinheit reduziert werden kann.An advantage of the sixth aspect of the invention is that the transmittable torque is limited and thus the gears can be designed according to a lower allowable maximum torque, whereby the weight and size of the transmission unit can be reduced.
Ein Vorteil des siebten Aspektes der Erfindung ist es, dass von der Getriebeeinheit erzeugte Schwingungen und Geräusche nicht auf den Rahmen des Fahrzeugs übertragen werden können bzw. Resonanzen gedämpft sind, wodurch der Fahrkomfort verbessert werden kann.An advantage of the seventh aspect of the invention is that vibrations and noises generated by the transmission unit can not be transmitted to the frame of the vehicle or resonances are damped, whereby the ride comfort can be improved.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird somit vollständig gelöst.The object of the present invention is thus completely solved.
Bei dem ersten Aspekt der Erfindung stehen die zweiten Losräder vorzugsweise mit einer entsprechenden Mehrzahl von Zahnrädern in Eingriff, die an einer dritten Welle gelagert sind, wobei die zweiten Losräder mit den Zahnrädern Radpaare eines zweiten Teilgetriebes bilden.In the first aspect of the invention, the second idler gears are preferably engaged with a corresponding plurality of gears supported on a third shaft, the second idler gears with the gears forming pairs of wheels of a second subgear.
Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass das Drehzahlüberlagerungsgetriebe an einem axialen Ende der Welle angeordnet ist.It is generally preferred that the rotational speed superposition gear is disposed at an axial end of the shaft.
Dadurch ist eine radial besonders kompakte Bauform möglich.As a result, a radially particularly compact design is possible.
Vorzugsweise ist ein Hohlrad des zweiten der Planetengetriebe mit Betätigungsmitteln verbunden.Preferably, a ring gear of the second of the planetary gear is connected to actuating means.
Dadurch lässt sich eine zusätzliche Rotation von außen einfach auf die Nockenwelle übertragen.This allows an additional rotation from the outside easily transferred to the camshaft.
Vorzugsweise sind die Betätigungsmittel koaxial zu der ersten Welle angeordnet.Preferably, the actuating means are arranged coaxially with the first shaft.
Durch diese Anordnung lässt sich eine Rotation von außen auf die Nockenwelle mit konstruktiv einfachen Mitteln realisieren, wodurch eine besonders kompakte Bauform des Getriebes ermöglicht wird.By this arrangement, a rotation from the outside to the camshaft can be realized with structurally simple means, whereby a particularly compact design of the transmission is made possible.
Die Betätigungsmittel weisen vorzugsweise eine Zugscheibe auf, die koaxial zu der ersten Welle gelagert ist. Die Zugscheibe ist vorzugsweise drehfest mit dem Hohlrad verbunden. In einer besonderen Ausführungsform ist die Zugscheibe einstückig mit dem Hohlrad ausgebildet. Dadurch ist eine besonders leichte Bauform der Betätigungsmittel möglich.The actuating means preferably have a traction sheave which is mounted coaxially with the first shaft. The traction sheave is preferably non-rotatably connected to the ring gear. In a particular embodiment, the traction sheave is formed integrally with the ring gear. As a result, a particularly lightweight design of the actuating means is possible.
Vorzugsweise ist ein Sonnenrad des ersten Planetengetriebes mit der Nockenwelle drehfest verbunden.Preferably, a sun gear of the first planetary gear is rotatably connected to the camshaft.
Dadurch ist das Planetengetriebe mit der Nockenwelle ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand verbindbar, wodurch eine allgemein kompakte Bauform möglich ist.As a result, the planetary gear is connected to the camshaft without additional design effort, creating a generally compact design is possible.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn ein Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes mit der ersten Welle drehfest verbunden ist.Furthermore, it is preferred if a sun gear of the second planetary gear is rotatably connected to the first shaft.
Dadurch lässt sich die Rotation der ersten Welle mit geringem konstruktiven Aufwand auf das Planetengetriebe und die Nockenwelle übertragen.As a result, the rotation of the first shaft can be transmitted to the planetary gearbox and the camshaft with little design effort.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Drehzahlüberlagerungsgetriebe derart ausgebildet ist, dass die Nockenwelle synchron zu der ersten Welle rotiert wird. Dabei ist das Drehzahlüberlagerungsgetriebe so ausgebildet, dass die Nockenwelle im Normalbetrieb, wenn das Hohlrad des zweiten Planetengetriebes nicht rotiert, also nicht geschaltet wird, synchron zu der ersten Welle rotiert.Furthermore, it is preferred if the rotational speed superposition gear is designed such that the camshaft is rotated in synchronism with the first shaft. In this case, the rotational speed superposition gear is designed so that the camshaft in normal operation, when the ring gear of the second Planetary gear not rotated, that is not switched, rotates synchronously with the first shaft.
Dadurch werden die eingestellten Schaltzustände bei rotierender erster Welle und stillstehendem Hohlrad beibehalten.As a result, the set switching states are maintained at rotating first shaft and stationary ring gear.
Bei dem dritten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, wenn die Rastmittel ein erstes Rastglied aufweisen, das mit der Nockenwelle drehfest verbunden ist und ein zweites Rastglied aufweist, das mit der ersten Welle drehfest verbunden ist.In the third aspect of the invention it is preferred if the latching means comprise a first latching member which is rotatably connected to the camshaft and has a second latching member which is rotatably connected to the first shaft.
Dadurch kann ein bestimmter Schaltzustand ohne externe Rastmittel fest eingestellt werden.This allows a certain switching state without external locking means are fixed.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Rastmittel koaxial zu der ersten Welle angeordnet sind.It is further preferred if the latching means are arranged coaxially with the first shaft.
Dadurch können die Rastmittel ohne zusätzlichen Platzbedarf realisiert werden, wodurch eine kompakte Bauform möglich ist.As a result, the locking means can be realized without additional space, creating a compact design is possible.
Weiter ist es bevorzugt, wenn wenigstens eines der Rastglieder in der ersten Welle angeordnet ist.Further, it is preferred if at least one of the latching members is arranged in the first shaft.
Dadurch kann eine kompakte Bauform der Getriebeeinheit erreicht werden, weil ein ungenutzter Bauraum in der ersten Welle genutzt wird.As a result, a compact design of the gear unit can be achieved because an unused space in the first shaft is used.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Rastmittel wenigstens eine Nase und wenigstens eine Nut aufweisen, um in der wenigstens einen Rotationsposition zu rasten.Furthermore, it is preferred if the latching means have at least one lug and at least one groove in order to latch in the at least one rotational position.
Dadurch werden die Rastmittel besonders robust und zuverlässig, weil sie ohne zusätzliche bewegliche Teile realisierbar sind.As a result, the locking means are particularly robust and reliable, because they can be realized without additional moving parts.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn wenigstens eines der Rastglieder federnd axial verschieblich gelagert ist.Furthermore, it is preferred if at least one of the latching members is mounted resiliently axially displaceable.
Dadurch ist zum einen gewährleistet, dass die Rastmittel die erste Welle und die Nockenwelle in einer Rotationsposition verbinden und gleichzeitig lässt sich die rastende Verbindung durch Aufbringen eines Drehmomentes ohne zusätzlichen Mechanismus aus der Rotationsposition lösen.This ensures on the one hand that the latching means connect the first shaft and the camshaft in a rotational position and at the same time can be solved by applying a torque torque without additional mechanism from the rotational position of the latching connection.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die zweite Nockenwelle mittels eines Mitnehmers der ersten Nockenwelle relativ zu der ersten Welle drehbar ist.Furthermore, it is preferred if the second camshaft is rotatable relative to the first shaft by means of a driver of the first camshaft.
Dadurch kann auf einen zweiten unabhängigen Schalthebel verzichtet werden, wodurch die Handhabung der Schaltvorrichtung besonders einfach und komfortabel ist.This eliminates the need for a second independent shift lever, whereby the handling of the switching device is particularly simple and comfortable.
Bei der Erfindung ist es bevorzugt, wenn die zweite Nockenwelle mittels Rastmitteln in wenigstens einer Rotationsposition mit der ersten Welle verbindbar ist.In the case of the invention, it is preferred if the second camshaft can be connected to the first shaft by means of latching means in at least one rotational position.
Dadurch lässt sich ein eingestellter Schaltzustand des zweiten Teilgetriebes mit einfachen Mitteln ohne äußere Betätigung erhalten, wodurch auch unbeabsichtigtes Schalten verhindert wird.As a result, a set switching state of the second partial transmission can be obtained by simple means without external actuation, whereby unintentional switching is prevented.
Weiter ist es bevorzugt, wenn die zweite Nockenwelle federnd axial verschieblich gelagert ist.Further, it is preferred if the second camshaft is mounted resiliently axially displaceable.
Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Rastmittel in der vordefinierten Rotationsposition mit der ersten Welle rasten und durch Aufbringen eines Drehmomentes aus der Rotationsposition gelöst werden können.This can ensure that the latching means in the predefined rotational position with the first shaft and can be released by applying a torque from the rotational position.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Rastmittel wenigstens eine Nase und wenigstens eine Nut aufweisen, um in der wenigstens einen Rotationsposition zu verrasten.Furthermore, it is preferred if the latching means have at least one lug and at least one groove in order to lock in the at least one rotational position.
Dadurch werden die Rastmittel besonders robust und zuverlässig, weil auf zusätzliche bewegliche Teile verzichtet werden kann.As a result, the locking means are particularly robust and reliable, because it can be dispensed with additional moving parts.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Mitnehmer ein bewegliches Mitnehmerelement aufweist, das auf einem Gleitabschnitt gleitet, der mit der ersten Welle drehfest verbunden ist.Furthermore, it is preferred if the driver has a movable entrainment member which slides on a sliding portion which is rotatably connected to the first shaft.
Dadurch kann die zweite Nockenwelle an bestimmten Rotationspositionen um einen bestimmten Rotationswinkel relativ zur ersten Welle verdreht werden und eine einfache logische Verknüpfung der beiden Nockenwellen realisiert werden.Thereby, the second camshaft can be rotated at certain rotational positions by a certain angle of rotation relative to the first shaft and a simple logical combination of the two camshafts are realized.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Mitnehmerelement in einer Ausnehmung eines Mitnehmergliedes in radialer Richtung beweglich gelagert ist.Furthermore, it is preferred if the driver element is movably mounted in a recess of a driver member in the radial direction.
Dadurch lässt sich das Mitnehmerelement mit geringem konstruktivem Aufwand und geringem Platzbedarf mit der zweiten Nockenwelle lösbar in Eingriff bringen.As a result, the driver element can be releasably engaged with the second camshaft with little design effort and small footprint.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Mitnehmerglied mit der ersten Nockenwelle drehfest verbunden ist.Furthermore, it is preferred if the driver member is rotatably connected to the first camshaft.
Dadurch lässt sich die Rotation der ersten Nockenwelle auf den Mitnehmer übertragen und somit eine logische Verknüpfung der Schaltung der beiden Teilgetriebe realisieren.As a result, the rotation of the first camshaft can be transmitted to the driver and thus realize a logical connection of the circuit of the two partial transmissions.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Gleitabschnitt wenigstens eine Nocke aufweist, durch die das Mitnehmerelement in radialer Richtung bewegbar ist.Furthermore, it is preferred if the sliding section has at least one cam through which the driver element is movable in the radial direction.
Dadurch kann die zweite Nockenwelle an einer vorbestimmten Rotationsposition der ersten Nockenwelle relativ zu der ersten Welle mitgenommen bzw. rotiert werden, und zwar um einen bestimmten Drehwinkel.Thereby, the second camshaft can be taken or rotated at a predetermined rotational position of the first camshaft relative to the first shaft, and by a certain angle of rotation.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Mitnehmerelement mit der zweiten Nockenwelle in Eingriff bringbar ist, um die erste Nockenwelle mit der zweiten Nockenwelle drehfest zu verbinden.Furthermore, it is preferred if the driver element can be brought into engagement with the second camshaft in order to non-rotatably connect the first camshaft with the second camshaft.
Dadurch kann die Rotation der ersten Nockenwelle ohne Betätigung von außen auf die zweite Nockenwelle übertragen werden.As a result, the rotation of the first camshaft can be transmitted to the second camshaft without external actuation.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Schaltmittel als schaltbare Freiläufe ausgebildet sind.Furthermore, it is preferred if the switching means are designed as switchable freewheels.
Dadurch können die Losräder mit einfachen und kompakten Schaltmitteln mit der ersten Welle drehfest verbunden werden.This allows the loose wheels with simple and compact switching means with the first shaft are rotatably connected.
Vorzugsweise weisen die Schaltmittel Schaltklinken auf, die mit einer Innenverzahlung der Losräder in Eingriff bringbar sind.Preferably, the switching means on pawls, which are engageable with an internal payment of the idler gears.
Dadurch lassen sich betätigbare Freiläufe realisieren, die ein großes Drehmoment aufnehmen können, weil sie Kraft in tangentialer Richtung von dem Losrad auf die Welle übertragen.As a result, actuatable clutches can be realized, which can absorb a large torque, because they transmit force in the tangential direction of the idler gear to the shaft.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Nockenwellen Betätigungsabschnitte aufweisen, mittels derer die Freiläufe betätigbar sind.Furthermore, it is preferred if the camshafts have actuating sections by means of which the freewheels can be actuated.
Dadurch lassen sich die Freiläufe durch eine konstruktiv einfache Maßnahme mit den Losrädern in Eingriff bringen.As a result, the freewheels can be brought into engagement with the loose wheels by a structurally simple measure.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Nockenwellen derart ausgebildet sind, dass Freiläufe von zwei aufeinanderfolgenden Gangstufen gleichzeitig mit den Losrädern in Eingriff bringbar sind.Furthermore, it is preferred if the camshafts are designed such that freewheels of two successive gear stages can be brought into engagement with the idler gears simultaneously.
Dadurch ist es möglich, ein Lastschaltgetriebe zu realisieren, weil der Freilauf des höheren Ganges mit dem entsprechenden Losrad in Eingriff gebracht wird, während der Freilauf des niedrigeren Ganges frei läuft. Ferner wird ein Leerdrehen vermieden.This makes it possible to realize a power shift transmission, because the freewheel of the higher gear is brought into engagement with the corresponding idler gear while the freewheel of the lower gear runs freely. Furthermore, an idle rotation is avoided.
Bei dem vierten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, wenn an der Federhülse Federelemente ausgebildet sind, die jeweils einem der Schaltmittel zugeordnet sind.In the fourth aspect of the invention, it is preferred if spring elements are formed on the spring sleeve, which are respectively assigned to one of the switching means.
Dadurch können kostengünstige Federelemente für die Schaltmittel bereitgestellt werden, die einfach in der ersten Welle montierbar sind.As a result, inexpensive spring elements for the switching means can be provided, which are easy to mount in the first shaft.
Es ist bevorzugt, wenn die Federelemente einstückig mit der Federhülse ausgebildet sind.It is preferred if the spring elements are formed integrally with the spring sleeve.
Dadurch können die Federelemente besonders kostengünstig gefertigt werden.As a result, the spring elements can be made particularly inexpensive.
Bei dem fünften Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, wenn die Kupplung das entsprechende Zahnrad bis zu einem vorbestimmten Drehmoment mit der zweiten Welle kraftschlüssig verbindet.In the fifth aspect of the invention, it is preferable if the coupling frictionally connects the corresponding gear to the second shaft up to a predetermined torque.
Dadurch können die Zahnräder ein Drehmoment bis zu einer bestimmten Größe uneingeschränkt auf die zweite Welle übertragen.Thereby, the gears can transmit a torque up to a certain size unrestricted to the second shaft.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Zahnrad bei einem Drehmoment oberhalb des vorbestimmten Drehmomentes auf der zweiten Welle gleitet.Furthermore, it is preferred if the gear slides at a torque above the predetermined torque on the second shaft.
Dadurch kann mit einfachen Mitteln eine Überlastung der Zahnräder vermieden werden und die Zahnräder entsprechend für geringere Belastungen ausgelegt werden, wodurch eine leichtere Bauform möglich ist.As a result, an overload of the gears can be avoided by simple means and the gears are designed accordingly for lower loads, creating a lighter design is possible.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das vorbestimmte Drehmoment einstellbar ist.Furthermore, it is preferred if the predetermined torque is adjustable.
Dadurch kann die Getriebeeinheit individuell an bestimmte Belastungszustände angepasst werden.This allows the transmission unit to be adapted individually to certain load conditions.
Vorzugsweise ist die zweite Welle eine Eingangswelle der Getriebeeinheit. Dadurch kann das in die Getriebeeinheit eingebrachte Drehmoment begrenzt werden.Preferably, the second shaft is an input shaft of the transmission unit. As a result, the torque introduced into the gear unit can be limited.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:
1 eine Seitenansicht eines Fahrradrahmens mit einem Mehrganggetriebe; 1 a side view of a bicycle frame with a multi-speed transmission;
2 einen Schaltplan eines Mehrganggetriebes mit zwei Teilgetrieben und einer gemeinsamen Vorgelegewelle; 2 a circuit diagram of a multi-speed transmission with two partial transmissions and a common countershaft;
3 einen Schaltplan einer Schaltvorrichtung mit drehbarer Nockenwelle und zwei Planetengetrieben; 3 a circuit diagram of a switching device with a rotatable camshaft and two planetary gears;
4 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Getriebeeinheit mit zwei Teilgetrieben und einer gemeinsamen Vorgelegewelle; 4 a perspective view of an embodiment of a transmission unit with two partial transmissions and a common countershaft;
5 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Welle zur Lagerung von schaltbaren Losrädern mit drehbarer Nockenwelle und zwei Planetengetrieben; 5 an exploded perspective view of a shaft for supporting switchable idler gears with rotatable camshaft and two planetary gears;
6 eine perspektivische Darstellung eines Losrades mit Innenverzahnung; 6 a perspective view of a loose wheel with internal teeth;
7 eine perspektivische Darstellung einer Schaltklinke; 7 a perspective view of a pawl;
8A–F Prinzipskizzen zur Erläuterung von Schaltvorgängen mit drehbarer Nockenwelle; 8A -F Schematic diagrams for explaining switching operations with a rotatable camshaft;
9 eine perspektivische Darstellung einer Welle mit Schaltklinken, drehbaren Nockenwellen und doppeltem Planetengetriebe; 9 a perspective view of a shaft with pawls, rotatable camshafts and double planetary gear;
10 eine Explosionsdarstellung zweier drehbarer Nockenwellen mit einer Mitnehmerkupplung; 10 an exploded view of two rotatable camshafts with a driving clutch;
11 eine schematische Schnittansicht einer Welle mit Losrädern und einem Mitnehmer in axialer Blickrichtung; 11 a schematic sectional view of a shaft with idler gears and a driver in the axial direction of view;
12 eine schematische Schnittdarstellung einer Getriebeeinheit mit zwei drehbaren Nockenwellen und doppeltem Planetengetriebe; 12 a schematic sectional view of a gear unit with two rotatable camshafts and double planetary gear;
13 eine Explosionsdarstellung zweier drehbarer Nockenwellen mit zwei Federhülsen; 13 an exploded view of two rotatable camshafts with two spring sleeves;
14 eine perspektivische Darstellung einer Welle mit Schaltklinken und Federhülsen; 14 a perspective view of a shaft with pawls and spring sleeves;
15 eine Explosionsdarstellung eines Getriebegehäuses mit Mehrganggetriebeeinheit; 15 an exploded view of a transmission housing with multi-gear unit;
16 eine perspektivische Darstellung eines Getriebegehäuses für ein Mehrganggetriebe; und 16 a perspective view of a transmission housing for a multi-speed transmission; and
17 einen Schaltplan eines Mehrganggetriebes mit kraftschlüssig gelagerten Zahnrädern. 17 a circuit diagram of a multi-speed transmission with frictionally mounted gears.
In 1 ist eine Getriebeeinheit allgemein mit 10 bezeichnet.In 1 is a transmission unit generally with 10 designated.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrradrahmens 12, der ein Getriebegehäuse 14 aufweist, in dem die Getriebeeinheit 10 aufgenommen ist. Die Getriebeeinheit 10 ist in dieser Darstellung nur schematisch angedeutet und ist als kompakte Einheit ausgebildet, die vorzugsweise in einem hier nicht dargestellten Getriebekäfig angeordnet ist. Die Getriebeeinheit 10 wird hierin beispielhaft für den Einsatz bei einem Zweirad beschrieben, wobei allerdings auch der Einsatz bei anderen mit Muskelkraft betriebenen Fahrzeugen möglich ist. Es versteht sich, dass Getriebeeinheit 10 auch für Fahrzeuge verwendet werden kann, bei denen Muskelkraft in Kombination mit einer Antriebsmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird. 1 shows a side view of a bicycle frame 12 that has a gearbox 14 in which the gear unit 10 is included. The gear unit 10 is indicated only schematically in this illustration and is formed as a compact unit, which is preferably arranged in a gear cage, not shown here. The gear unit 10 is described herein by way of example for use in a two-wheeler, although the use in other muscle-powered vehicles is also possible. It is understood that gear unit 10 can also be used for vehicles in which muscle power is used in combination with a prime mover to drive the vehicle.
Die Getriebeeinheit 10 und das Getriebegehäuse 14 bilden zusammen mit Tretkurbeln 16 und 16 ein Mehrgang-Getriebe 18.The gear unit 10 and the gearbox 14 make up together with cranks 16 and 16 a multi-speed transmission 18 ,
2 zeigt einen Schaltplan der Getriebeeinheit 10. 2 shows a circuit diagram of the transmission unit 10 ,
Die Getriebeeinheit 10 weist eine Eingangswelle 20 und eine Ausgangswelle 22 auf. Die Eingangswelle 20 ist als Durchgangswelle ausgebildet. Die Ausgangswelle 22 ist als Hohlwelle ausgebildet. Die Eingangswelle 20 und die Ausgangswelle 22 sind koaxial zueinander angeordnet. Die Ausgangswelle 22 ist mit einem Kettenblatt 24 drehfest verbunden, das ein Ausgangsglied der Getriebeeinheit 10 bildet.The gear unit 10 has an input shaft 20 and an output shaft 22 on. The input shaft 20 is designed as a through shaft. The output shaft 22 is designed as a hollow shaft. The input shaft 20 and the output shaft 22 are arranged coaxially with each other. The output shaft 22 is with a chainring 24 rotatably connected, which is an output member of the transmission unit 10 forms.
Die Getriebeeinheit 10 weist ein erstes Teilgetriebe 26 und ein zweites Teilgetriebe 28 auf. An der Eingangswelle 20 ist eine Mehrzahl von Antriebsrädern 30, 31, 32, 33, 34, 35 gelagert. Das erste Teilgetriebe 26 weist eine Vorgelegewelle 36 auf. An der Vorgelegewelle 36 sind angetriebene Räder 38, 39, 40, 41, 42, 43 gelagert. Die angetriebenen Räder 38 bis 43 sind als Losräder ausgebildet.The gear unit 10 has a first partial transmission 26 and a second partial transmission 28 on. At the input shaft 20 is a plurality of drive wheels 30 . 31 . 32 . 33 . 34 . 35 stored. The first partial transmission 26 has a countershaft 36 on. At the countershaft 36 are powered wheels 38 . 39 . 40 . 41 . 42 . 43 stored. The driven wheels 38 to 43 are designed as loose wheels.
Die angetriebenen Räder 38 bis 43 sind mittels nicht dargestellten Schaltmitteln mit der Vorgelegewelle 36 verbindbar. Die angetriebenen Räder 38 bis 43 und die Antriebsräder 30 bis 35 bilden Radpaare, die unterschiedliche Übersetzungen aufweisen, so dass durch selektives Verbinden der angetriebenen Räder 38 bis 43 mit der Vorgelegewelle 36 unterschiedliche Gangstufen realisiert werden können.The driven wheels 38 to 43 are by means not shown switching means with the countershaft 36 connectable. The driven wheels 38 to 43 and the drive wheels 30 to 35 form pairs of wheels that have different ratios, so that by selectively connecting the driven wheels 38 to 43 with the countershaft 36 different gear ratios can be realized.
Das zweite Teilgetriebe 28 weist eine Eingangswelle 46 auf. An der Eingangswelle 46 sind Antriebsräder 48, 49, 50 gelagert. Die Antriebsräder 48 bis 50 sind als Losräder ausgebildet. Die Antriebsräder 48 bis 50 sind mittels Schaltmitteln mit der Eingangswelle 46 drehfest verbindbar. An der Ausgangswelle 22 sind die angetriebenen Räder 52, 53, 54 gelagert. Die angetriebenen Räder 52 bis 54 stehen in kämmendem Eingriff mit den Antriebsrädern 48 bis 50.The second partial transmission 28 has an input shaft 46 on. At the input shaft 46 are drive wheels 48 . 49 . 50 stored. The drive wheels 48 to 50 are designed as loose wheels. The drive wheels 48 to 50 are by means of switching means with the input shaft 46 rotatably connected. At the output shaft 22 are the driven wheels 52 . 53 . 54 stored. The driven wheels 52 to 54 are in meshing engagement with the drive wheels 48 to 50 ,
Durch die miteinander kämmenden angetriebenen Räder 52 bis 54 und Antriebsräder 48 bis 50 werden Radpaare gebildet, die unterschiedliche Übersetzungen aufweisen. Die Antriebsräder 48 bis 50 sind mittels nicht dargestellten Schaltmitteln mit der Eingangswelle 46 drehfest verbindbar, wodurch unterschiedliche, wählbare Gangstufen des zweiten Teilgetriebes 28 gebildet werden.Through the meshing driven wheels 52 to 54 and drive wheels 48 to 50 Wheel pairs are formed, which have different translations. The drive wheels 48 to 50 are by means not shown switching means with the input shaft 46 rotatably connected, creating different, selectable gear ratios of the second sub-transmission 28 be formed.
Die Vorgelegewelle 36 des ersten Teilgetriebes 26 ist drehfest mit der Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes 28 verbunden. Vorzugsweise ist die Vorgelegewelle 36 mit der Eingangswelle 46 einstückig ausgebildet.The countershaft 36 of the first partial transmission 26 is non-rotatable with the input shaft of the second sub-transmission 28 connected. Preferably, the countershaft is 36 with the input shaft 46 integrally formed.
Vorzugsweise sind die Antriebsräder 30 bis 35 mit der Eingangswelle 20 jeweils mittels einer nicht dargestellten Kupplung kraftschlüssig und insbesondere mittels einer Reibkupplung reibschlüssig verbunden. Die Kupplung ist dazu ausgelegt, ein in die Getriebeeinheit 10 eingeleitetes Drehmoment zu begrenzen. Die Kupplung ist dazu ausgelegt, dass, sofern ein vordefiniertes oder einstellbares Drehmoment überschritten wird, die Verbindung zwischen der Eingangswelle 20 und dem entsprechenden Antriebsrad 30 bis 35 schlupft. Durch eine derartige Drehmomentbegrenzung kann die Baugröße und das Gewicht der Getriebeeinheit reduziert werden, da die Getriebeeinheit auf ein geringeres maximales Drehmoment ausgelegt werden kann.Preferably, the drive wheels 30 to 35 with the input shaft 20 each frictionally connected by means of a clutch, not shown, and in particular by means of a friction clutch. The clutch is designed to fit into the transmission unit 10 limit the torque introduced. The clutch is designed so that, if a predefined or adjustable torque is exceeded, the connection between the input shaft 20 and the corresponding drive wheel 30 to 35 slips. By such a torque limitation, the size and weight of the transmission unit can be reduced because the transmission unit can be designed for a lower maximum torque.
Dadurch, dass das erste Teilgetriebe 26 mit dem zweiten Teilgetriebe 28 verbunden ist, multiplizieren sich die möglichen realisierbaren Gangstufen des ersten Teilgetriebes 26 mit den Gangstufen des zweiten Teilgetriebes 28. Somit sind durch die in 2 dargestellte Getriebeeinheit 10 achtzehn Gänge realisierbar.Because of that, the first partial transmission 26 with the second partial transmission 28 is connected, multiply the possible realizable gear stages of the first sub-transmission 26 with the gear stages of the second sub-transmission 28 , Thus, by the in 2 illustrated gear unit 10 eighteen gears can be realized.
Weiterhin ist es denkbar, dass die Eingangswelle 20 mittels einer nicht dargestellten Kupplung mit der Ausgangswelle 22 drehfest verbindbar ist. Dadurch wäre ein weiterer Gang als Direktgang realisierbar.Furthermore, it is conceivable that the input shaft 20 by means of a coupling, not shown, with the output shaft 22 rotatably connected. This would make another gear as a direct gear feasible.
In 3 ist ein Schaltplan einer Schaltvorrichtung mit drehbarer Nockenwelle schematisch dargestellt. In 3 ist eine Schaltvorrichtung allgemein mit 60 bezeichnet.In 3 a schematic diagram of a switching device with a rotatable camshaft is shown schematically. In 3 is a switching device in general with 60 designated.
Die Schaltvorrichtung 60 dient im Allgemeinen dazu, auf einer Welle 62 gelagerte, nicht dargestellte Losräder mittels nicht dargestellten Schaltmitteln selektiv mit der Welle 62 drehfest zu verbinden. Die Schaltvorrichtung 60 weist eine Nockenwelle 64 auf, die koaxial in der Welle 62 angeordnet und relativ zu dieser drehbar gelagert ist. An einem axialen Ende der Welle 62 ist ein Drehzahlüberlagerungsgetriebe 66 angeordnet, das sowohl mit der Welle 62 als auch mit der Nockenwelle 64 verbunden ist. Das Drehzahlüberlagerungsgetriebe 66 ist koaxial zu der Welle 62 angeordnet. Das Drehzahlüberlagerungsgetriebe 66 ist gebildet durch eine Übertragungsstufe 68 und einer Steuerungsstufe 70. Die Steuerungsstufe 70 ist mit der Welle 62 verbunden und die Übertragungsstufe 68 ist mit der Nockenwelle 64 verbunden. Alternativ kann auch die Steuerstufe 70 mit der Nockenwelle 64 und die Übertragungsstufe 68 mit der Welle 62 verbunden sein. Die Übertragungsstufe 68 ist durch ein erstes Planetengetriebe 68 gebildet. Die Steuerungsstufe 70 ist durch ein zweites Planetengetriebe 70 gebildet. Das erste Planetengetriebe 68 weist ein Sonnenrad 72 auf, das mit der Nockenwelle 64 drehfest verbunden ist. Das erste Planetengetriebe 68 weist Planetenräder 74 auf, die an einem Planetenträger 76 gelagert sind. Die Planetenräder 74 kämmen mit dem Sonnenrad 72. Das erste Planetengetriebe 68 weist ein Hohlrad 78 auf, mit dem die Planetenräder 74 kämmen. Das Hohlrad 78 ist an einem festen Bezugspunkt 80, vorzugsweise einem nicht dargestellten Getriebekäfig bzw. Getriebegehäuse festgelegt und mit diesem drehfest verbunden.The switching device 60 generally serves to on a wave 62 mounted, not shown idler gears by means not shown selectively selectively with the shaft 62 rotatably connect. The switching device 60 has a camshaft 64 on, coaxial in the shaft 62 arranged and is rotatably mounted relative to this. At one axial end of the shaft 62 is a speed superposition gearbox 66 arranged, with both the shaft 62 as well as with the camshaft 64 connected is. The speed superposition gearbox 66 is coaxial with the shaft 62 arranged. The speed superposition gearbox 66 is formed by a transmission stage 68 and a control stage 70 , The control level 70 is with the wave 62 connected and the transmission stage 68 is with the camshaft 64 connected. Alternatively, the tax level 70 with the camshaft 64 and the transmission stage 68 with the wave 62 be connected. The transmission stage 68 is through a first planetary gear 68 educated. The control level 70 is through a second planetary gear 70 educated. The first planetary gear 68 has a sun wheel 72 on that with the camshaft 64 rotatably connected. The first planetary gear 68 has planetary gears 74 on, attached to a planet carrier 76 are stored. The planet wheels 74 comb with the sun wheel 72 , The first planetary gear 68 has a ring gear 78 on, with the planetary gears 74 comb. The ring gear 78 is at a fixed point of reference 80 , Preferably, a transmission cage or transmission housing, not shown, and rotatably connected thereto.
Das zweite Planetengetriebe 70 weist ein Sonnenrad 82 auf, das mit der Welle 62 drehfest verbunden ist. Das zweite Planetengetriebe 70 weist Planetenräder 84 auf, die an dem Planetenträger 76 gelagert sind. Die Planetenräder 84 kämmen mit dem Sonnenrad 82. Das zweite Planetengetriebe 70 weist ein Hohlrad 86 auf, mit dem die Planetenräder 84 kämmen. Das Hohlrad 86 ist mit einer Zugscheibe 88 drehfest verbunden, an der ein nicht dargestellter Bowdenzug befestigt werden kann.The second planetary gear 70 has a sun wheel 82 up, that with the wave 62 rotatably connected. The second planetary gear 70 has planetary gears 84 on that at the planet carrier 76 are stored. The planet wheels 84 comb with the sun wheel 82 , The second planetary gear 70 has a ring gear 86 on, with the planetary gears 84 comb. The ring gear 86 is with a pull disk 88 rotatably connected to an unillustrated Bowden cable can be attached.
Das erste Planetengetriebe 68 und das zweite Planetengetriebe 70 sind derart dimensioniert, dass bei stillstehendem bzw. festgehaltenem Hohlrad 86 die Übersetzung von der Welle 62 auf die Nockenwelle 64 gerade 1 ist, so dass in diesem Fall die Welle 62 und die Nockenwelle 64 synchron bzw. mit derselben Drehzahl rotieren. Das zweite Planetengetriebe 70 bzw. die Steuerungsstufe 70 dient dazu, eine zusätzliche Drehzahl der Drehzahl der Welle 62 zu überlagern. Diese zusätzliche Drehzahl wird über das Hohlrad 86 auf den Planetenträger 76 übertragen. Dadurch, dass die Planetenräder 84 des zweiten Planetengetriebes 70 und die Planetenräder 74 des ersten Planetengetriebes 68 über einen Planetenträger 76 miteinander verbunden sind, wird eine Gesamtdrehzahl als Summe aus der Drehzahl der Welle 62 und der Drehung des Hohlrades 86 auf das erste Planetengetriebe 68 übertragen. Das erste Planetengetriebe 68 bzw. die Übertragungsstufe 68 dient dazu, die Gesamtdrehzahl auf die Nockenwelle 64 zu übertragen. Das Hohlrad 86 ist mit der Zugscheibe 88 drehfest verbunden, um mittels eines nicht dargestellten Bowdenzuges betätigt zu werden. Dabei wird die Zugscheibe 88 um einen bestimmten Drehwinkel in Richtung der Rotation der Welle 62 oder entgegen der Rotationsrichtung der Welle 62 rotiert, um diese Relativbewegung auf die Nockenwelle 64 zu übertragen. Dadurch können die Gänge der Getriebeeinheit 10 durch Betätigen des Bowdenzuges geschaltet werden. Das Sonnenrad 62 ist vorzugsweise als Teil der Welle 62 bzw. einstückig mit der Welle 62 ausgebildet.The first planetary gear 68 and the second planetary gear 70 are dimensioned such that when stationary or held ring gear 86 the translation of the wave 62 on the camshaft 64 is just 1, so in this case the wave 62 and the camshaft 64 rotate synchronously or at the same speed. The second planetary gear 70 or the control level 70 serves to provide an additional speed of rotation of the shaft 62 to overlay. This extra speed is via the ring gear 86 on the planet carrier 76 transfer. Because of the planetary gears 84 of the second planetary gear 70 and the planet wheels 74 of the first planetary gear 68 over a planet carrier 76 connected together, a total speed is the sum of the speed of the shaft 62 and the rotation of the ring gear 86 on the first planetary gear 68 transfer. The first planetary gear 68 or the transmission level 68 serves to increase the total speed on the camshaft 64 transferred to. The ring gear 86 is with the pull pulley 88 rotatably connected to be actuated by means of a Bowden cable, not shown. This is the pull disk 88 by a certain angle of rotation in the direction of rotation of the shaft 62 or against the direction of rotation of the shaft 62 rotates to this relative movement on the camshaft 64 transferred to. This allows the gears of the gear unit 10 be switched by pressing the Bowden cable. The sun wheel 62 is preferably as part of the shaft 62 or integral with the shaft 62 educated.
In einer alternativen Ausführungsform sind die beiden Hohlräder 78, 86 frei drehbar gelagert und miteinander drehfest verbunden. In dieser Ausführungsform sind die Planetenräder 74, 84 jeweils mittels eines separaten Planetenträgers verbunden. Einer der Planetenträger ist dabei mit der Zugscheibe 88 verbunden, um die Rotation der Zugscheibe 88 auf die Nockenwelle 64 zu übertragen.In an alternative embodiment, the two ring gears 78 . 86 freely rotatably mounted and rotatably connected to each other. In this embodiment, the planet gears 74 . 84 each connected by means of a separate planet carrier. One of the planet carrier is doing with the pull pulley 88 connected to the rotation of the pulley 88 on the camshaft 64 transferred to.
In einer alternativen Ausführungsform ist es auch denkbar, dass die Sonnenräder miteinander drehfest verbunden und frei drehbar gelagert sind. Dabei wären die Welle 62 mit dem Planetenträger der Planetenräder 84 und die Nockenwelle 64 mit dem Planetenträger der Planetenräder 74 verbunden.In an alternative embodiment, it is also conceivable that the sun gears are rotatably connected to each other and freely rotatably mounted. That would be the wave 62 with the planet carrier of planetary gears 84 and the camshaft 64 with the planet carrier of planetary gears 74 connected.
In 4 ist eine perspektivische Darstellung der Getriebeeinheit 10 gezeigt. Die Getriebeeinheit 10 entspricht dem Schaltplan gemäß 2, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und hier lediglich die Unterschiede erläutert sind.In 4 is a perspective view of the transmission unit 10 shown. The gear unit 10 corresponds to the wiring diagram according to 2 , wherein like elements are designated by like reference numerals and only the differences are explained here.
Die Eingangswelle 20 weist an ihren axialen Enden Verbindungsabschnitte 90, 92 auf, um nicht dargestellte Tretkurbeln mit der Eingangswelle 20 drehfest zu verbinden. An einem axialen Ende der nicht dargestellten Ausgangswelle 22 ist das Kettenblatt 24 gelagert. Das Kettenblatt 24 ist mittels einer Zentralschraube 94 mit einem nicht dargestellten Verbindungselement verbunden und dadurch mit der Ausgangswelle 22 drehfest verbunden.The input shaft 20 has connecting sections at its axial ends 90 . 92 on, not shown cranks with the input shaft 20 rotatably connect. At an axial end of the output shaft, not shown 22 is the chainring 24 stored. The chainring 24 is by means of a central screw 94 connected to a connecting element, not shown, and thereby to the output shaft 22 rotatably connected.
Die Vorgelegewelle 36 ist parallel zu der Eingangswelle 20 angeordnet. An der Vorgelegewelle 36, die einstückig mit der Eingangswelle 46 des zweiten Teilgetriebes 28 ausgebildet ist, sind die Losräder 38 bis 43 und 48 bis 50 gelagert. An einem axialen Ende der Vorgelegewelle 36 ist das Drehzahlüberlagerungsgetriebe 66 gelagert. Die Losräder 38 bis 43 und 48 bis 50 sind über die nicht dargestellte Nockenwelle 64 in Verbindung mit den nicht dargestellten Schaltmitteln mit der Vorgelegewelle 36 verbindbar bzw. schaltbar, wobei die Nockenwelle 64 mittels des Drehzahlüberlagerungsgetriebes 66 relativ zu der Vorgelegewelle 36 drehbar ist.The countershaft 36 is parallel to the input shaft 20 arranged. At the countershaft 36 , which are integral with the input shaft 46 of the second partial transmission 28 is formed, are the loose wheels 38 to 43 and 48 to 50 stored. At one axial end of the countershaft 36 is the speed superposition gearbox 66 stored. The loose wheels 38 to 43 and 48 to 50 are about the camshaft, not shown 64 in conjunction with the switching means, not shown, with the countershaft 36 connectable or switchable, wherein the camshaft 64 by means of the speed superposition gear 66 relative to the countershaft 36 is rotatable.
5 zeigt eine Explosionsdarstellung der Welle 62, der Nockenwelle 64 und des Drehzahlüberlagerungsgetriebes 66. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, wobei hier lediglich die Unterschiede erläutert sind. 5 shows an exploded view of the shaft 62 , the camshaft 64 and the speed superposition gear 66 , The same elements are provided with the same reference numerals, only the differences are explained here.
Die Welle 62 weist Ausnehmungen 96 auf, in denen Freilaufkörper 98 bzw. Schaltklinken 98 gelagert sind. Die Schaltklinken 98 dienen als Schaltmittel, um die an der Welle 62 gelagerten Losräder 38 bis 43 und 48 bis 50 mit der Welle 62 drehfest zu verbinden. Die Funktion der Schaltklinken 98 ist im Weiteren näher erläutert.The wave 62 has recesses 96 on, in which freewheel body 98 or pawls 98 are stored. The pawls 98 serve as switching means to the on the shaft 62 stored loose wheels 38 to 43 and 48 to 50 with the wave 62 rotatably connect. The function of the pawls 98 is explained in more detail below.
Die Nockenwelle 64 weist Betätigungselemente 100, 101, 102, 103, 104, 105 auf, die jeweils einer bzw. zwei der Schaltklinken 98 zugeordnet sind. Die Betätigungselemente 100 bis 105 weisen jeweils einen Gleitabschnitt 108 und eine Nocke 110 bzw. zwei Nocken 110 auf. Die Gleitabschnitte 108 sind als runde Abschnitte ausgebildet, die koaxial zu einer Rotationsachse der Nockenwelle 64 ausgebildet sind. Die Nocken 110 sind als Ausnehmungen an den Betätigungselementen 100 bis 105 ausgebildet. Die Ausnehmungen sind als ebene Fläche der Betätigungselemente 100 bis 105 ausgebildet, die in einer Axialprojektion der Betätigungselemente 100 bis 105 die Form einer Sekante bilden. An einem axialen Ende der Nockenwelle 64 ist ein Verbindungsabschnitt 112 ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt 112 weist ein Sechskantprofil 112 auf.The camshaft 64 has actuators 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 105 on, each one or two of the pawls 98 assigned. The actuators 100 to 105 each have a sliding section 108 and a cam 110 or two cams 110 on. The sliding sections 108 are formed as round portions which are coaxial with an axis of rotation of the camshaft 64 are formed. The cams 110 are as recesses on the actuators 100 to 105 educated. The recesses are as a flat surface of the actuators 100 to 105 formed in an axial projection of the actuating elements 100 to 105 form the shape of a secant. At one axial end of the camshaft 64 is a connection section 112 educated. The connecting section 112 has a hexagonal profile 112 on.
Der Nockenwelle 64 sind Rastmittel 114 zugeordnet. Die Rastmittel 114 weisen ein erstes Rastglied 116 und ein zweites Rastglied 118 auf. Ferner weisen die Rastmittel 114 ein Federelement 120 auf, das zwischen dem Betätigungselement 105 der Nockenwelle 64 und dem ersten Rastglied 116 angeordnet ist. Das Federelement 120 ist vorzugsweise als Tellerfederpaket ausgebildet. Das erste Rastglied 116 weist ein Innensechskantprofil 122 auf, das mit dem Sechskantprofil des Verbindungsabschnitts 112 drehfest und axial verschieblich verbindbar ist. Das erste Rastglied 116 ist als eine Scheibe ausgebildet. Das Rastglied 116 weist wenigstens einen Vorsprung 124 bzw. wenigstens eine Nase 124 auf, die in axialer Richtung gegenüber dem ersten Rastglied 116 hervorsteht. Das zweite Rastglied 118 weist eine Zylinderform auf und ist an einem axialen Ende, das dem ersten Rastglied 116 zugewandt ist, mit Ausnehmungen 126 bzw. Nuten 126 versehen. Das zweite Rastglied 118 weist wenigstens einen radial gegenüber der Umfangsfläche hervorstehenden Stift 128 auf, der im zusammengesetzten Zustand der Welle 62 in eine Ausnehmung 130 der Welle 62 greift und das zweite Rastglied 118 mit der Welle 62 drehfest verbindet. Das zweite Rastglied 118 weist ferner eine Außenverzahnung auf, die das Sonnenrad 82 des zweiten Planetengetriebes 70 bildet. Alternativ zu der Nase 124 und den Nuten 126 können die Rastmittel 114 auch als federbelastete Kugeln ausgebildet sein.The camshaft 64 are locking means 114 assigned. The locking means 114 have a first locking member 116 and a second locking member 118 on. Furthermore, the locking means 114 a spring element 120 on that between the actuator 105 the camshaft 64 and the first locking member 116 is arranged. The spring element 120 is preferably designed as a cup spring package. The first locking member 116 has a hexagon socket 122 on that with the hexagon profile of the connecting section 112 rotatably and axially displaceable connectable. The first locking member 116 is designed as a disc. The locking member 116 has at least one projection 124 or at least one nose 124 on, in the axial direction relative to the first locking member 116 protrudes. The second locking member 118 has a cylindrical shape and is at an axial end, which is the first locking member 116 facing, with recesses 126 or grooves 126 Mistake. The second locking member 118 has at least one radially opposite the peripheral surface protruding pin 128 on, in the assembled state of the shaft 62 in a recess 130 the wave 62 engages and the second locking member 118 with the wave 62 rotatably connects. The second locking member 118 also has an external toothing, which is the sun gear 82 of the second planetary gear 70 forms. Alternatively to the nose 124 and the grooves 126 can the locking means 114 Also be designed as a spring-loaded balls.
Das Sonnenrad 72 des ersten Planetengetriebes 68 weist ein Innensechskantprofil auf, das dem Sechskantprofil 112 entspricht. Ferner ist in 5 ein Abschlusselement 131 dargestellt, das mit einem axialen Ende der Nockenwelle 64 verbindbar ist und das Drehzahlüberlagerungsgetriebe 66 in axialer Richtung abstützt und das erste Rastglied 116, das zweite Rastglied 118, das Federelement 120 und das Sonnenrad 72 gegeneinander vorspannt.The sun wheel 72 of the first planetary gear 68 has a hexagon socket, which is the hexagonal profile 112 equivalent. Furthermore, in 5 a conclusion element 131 shown with an axial end of the camshaft 64 is connectable and the speed superposition gearbox 66 supported in the axial direction and the first locking member 116 , the second locking member 118 , the spring element 120 and the sun wheel 72 biased against each other.
Die Betätigungselemente 100 bis 105 der Nockenwelle 64 sind jeweils einer der Schaltklinken 98 zugeordnet, so dass die Schaltklinken 98 durch eine Relativverdrehung der Nockenwelle 64 gegenüber der Welle 62 selektiv betätigbar sind. Dabei betätigt der jeweilige Gleitabschnitt 108 die Schaltklinken 98 derart, dass das zugeordnete Losrad auf der Welle 62 gleitet, das heißt der entsprechende Gang nicht eingelegt ist. Die jeweilige Nocke 110 bewirkt, dass die entsprechende Schaltklinke 98 nach radial außen schwenkt und das zugeordnete Losrad mit der Welle 62 drehfest verbindet. Die Nocken 110 der Betätigungselemente 100 bis 105 sind jeweils an unterschiedlichen Umfangspositionen der Nockenwelle 64 ausgebildet, so dass jeweils nur eine Schaltklinke 98 oder aber zwei oder mehr Schaltklinken 98 gleichzeitig betätigt werden und das entsprechende Losrad bzw. eines der entsprechenden Losräder wenigstens in einer Drehrichtung mit der Welle 62 drehfest verbunden werden. Die Betätigungselemente 100 bis 105 können eine oder zwei Nocken 110 aufweisen entsprechend der Anzahl der ihnen zugeordneten Schaltklinken 98. Die Nockenwelle 64 weist das Sechskantprofil 112 an einem axialen Ende auf, um weitere Elemente drehfest und axial beweglich zu lagern.The actuators 100 to 105 the camshaft 64 are each one of the pawls 98 assigned so that the pawls 98 by a relative rotation of the camshaft 64 opposite the wave 62 are selectively actuated. The respective sliding section operates 108 the pawls 98 such that the associated idler gear on the shaft 62 slides, that is, the corresponding gear is not engaged. The respective cam 110 causes the corresponding pawl 98 pivots radially outward and the associated idler gear with the shaft 62 rotatably connects. The cams 110 the actuators 100 to 105 are each at different circumferential positions of the camshaft 64 designed so that only one pawl each 98 or two or more pawls 98 be actuated simultaneously and the corresponding idler gear or one of the corresponding idler gears at least in one direction of rotation with the shaft 62 rotatably connected. The actuators 100 to 105 can have one or two cams 110 have according to the number of their associated pawls 98 , The camshaft 64 has the hexagon profile 112 at one axial end to rotatably support other elements and axially movable.
Die Rastmittel 114 weisen das erste Rastglied 116 auf, das durch das Innensechskantprofil 122 auf dem Verbindungsabschnitt 112 axial beweglich gelagert ist. Das zweite Rastglied 118 ist drehfest verbunden mit der Welle 62, indem der Stift 128 in die Ausnehmung 130 der Welle 62 greift. An dem zweiten Rastglied 118 sind an unterschiedlichen Winkelpositionen die Ausnehmungen 126 gebildet, in die die Nasen 124 des ersten Rastgliedes 116 eingreifen können. Das erste Rastglied 116 wird durch das Federelement 120 in axialer Richtung, und zwar in Richtung des Rastgliedes 118 vorgespannt. Die Ausnehmungen 126 sind derart an dem zweiten Rastglied 118 ausgebildet, dass die Nasen 124 in die Ausnehmungen 126 eingreifen können und die Nockenwelle 64 relativ zu der Welle 62 in bestimmten Rotationspositionen festlegen bzw. fixieren. Die Rotationspositionen sind derart ausgewählt, dass sie den bestimmten Schaltzuständen der Nockenwelle 64 entsprechen. Die Nasen 124 und die Ausnehmungen 126 sind mit abgeschrägten bzw. abgerundeten Flanken ausgebildet, damit bei dem Aufbringen eines Drehmoments auf die Rastmittel das erste Rastglied durch eine axiale Bewegung aus der Rastposition bewegt und die Nockenwelle 64 relativ zu der Welle 62 rotiert werden kann. Wenn über die Zugscheibe 88 eine Drehung auf das Hohlrad 86 übertragen wird, wird ein Drehmoment auf die Rastmittel 114 ausgeübt. Dadurch wird das erste Rastglied 116 in axialer Richtung von dem zweiten Rastglied 118 wegbewegt bis die Nasen 124 aus der Ausnehmung 126 herausbewegt sind, so dass die Nockenwelle 64 eine Relativdrehung zu der Welle 62 ausführen kann. Das erste Rastglied 116 wird dann relativ zu dem zweiten Rastglied 118 verdreht bis die Nasen 124 in weitere der Ausnehmungen 126 eingleiten und durch die durch das Federelement 120 aufgebrachte Kraft in die Ausnehmung 126 einrasten. Durch die Rastmittel 114 kann die Nockenwelle 64 in genauen vordefinierten Schaltpositionen fixiert bzw. gehalten werden. Dadurch kann auf externe Rastvorrichtungen, wie z. B. in einem Schalthebel, verzichtet werden.The locking means 114 have the first locking member 116 on that by the hexagon profile 122 on the connecting section 112 is mounted axially movable. The second locking member 118 is rotatably connected to the shaft 62 by the pin 128 into the recess 130 the wave 62 attacks. On the second locking member 118 are at different angular positions the recesses 126 formed, in which the noses 124 of the first locking member 116 can intervene. The first locking member 116 is by the spring element 120 in the axial direction, in the direction of the locking member 118 biased. The recesses 126 are so on the second locking member 118 trained that the noses 124 in the recesses 126 can engage and the camshaft 64 relative to the wave 62 set or fix in certain rotation positions. The rotational positions are selected such that they correspond to the specific switching states of the camshaft 64 correspond. The noses 124 and the recesses 126 are formed with bevelled or rounded flanks, so that when applying a torque to the locking means, the first locking member moves by an axial movement of the detent position and the camshaft 64 relative to the wave 62 can be rotated. If over the pulley 88 a rotation on the ring gear 86 is transmitted, a torque on the locking means 114 exercised. This will be the first locking member 116 in the axial direction of the second locking member 118 moved away until the noses 124 from the recess 126 are moved out, leaving the camshaft 64 a relative rotation to the shaft 62 can perform. The first locking member 116 then becomes relative to the second locking member 118 twisted up the noses 124 in more of the recesses 126 and pass through the through the spring element 120 applied force into the recess 126 engage. By the locking means 114 can the camshaft 64 be fixed or held in precise predefined switching positions. This allows external locking devices such. B. in a shift lever, be dispensed with.
In 6 ist ein schaltbares Losrad mit Innenverzahnung dargestellt und allgemein mit 132 bezeichnet.In 6 is a switchable idler gear shown with internal teeth and generally with 132 designated.
Das Losrad 132 weist eine Außenverzahnung 134 und eine Innenverzahnung 136 auf. Die Außenverzahnung 134 ist an der äußeren Umfangsfläche gebildet. Die Innenverzahnung ist an einer inneren Umfangsfläche des Losrades 132 gebildet. Die Innenverzahnung 136 weist Gleitabschnitte 138 und Eingriffsabschnitte 140 auf. Die Gleitabschnitte 138 sind gebildet durch in Umfangsrichtung des Losrades 132 ausgebildete Flächen. Zwischen den Gleitabschnitten 138 sind in einem Winkel zu den Gleitabschnitten 138 die Eingriffsabschnitte 140 ausgebildet.The idler wheel 132 has an external toothing 134 and an internal toothing 136 on. The external toothing 134 is formed on the outer peripheral surface. The internal toothing is on an inner peripheral surface of the idler gear 132 educated. The internal toothing 136 has sliding sections 138 and engaging sections 140 on. The sliding sections 138 are formed by in the circumferential direction of the idler gear 132 trained areas. Between the sliding sections 138 are at an angle to the sliding sections 138 the engaging sections 140 educated.
Die Außenverzahnung 134 dient dazu mit anderen Zahnrädern zu kämmen. Die Innenverzahnung 136 dient dazu, das Losrad 132 an der Welle 62 zu lagern und mittels Schaltmitteln mit der Welle 62 drehfest zu verbinden. Dabei dienen die Gleitabschnitte 138 dazu, das Losrad 132 an der Welle 62 drehbar zu lagern und auf der Welle 62 zu gleiten. Die Eingriffsabschnitte 140 dienen dazu, dass nicht dargestellte Schaltmittel, die im Weiteren näher erläutert werden, mit dem Losrad 132 in Eingriff gebracht werden können und das Losrad 132 drehfest mit der Welle 62 zu verbinden.The external toothing 134 serves to mesh with other gears. The internal toothing 136 serves to the idler wheel 132 on the shaft 62 to store and by means of switching means with the shaft 62 rotatably connect. Here are the sliding sections 138 to, the idler gear 132 on the shaft 62 rotatably and on the shaft 62 to glide. The engaging sections 140 serve to not shown switching means, which are explained in more detail below, with the idler gear 132 can be engaged and the idler gear 132 rotatably with the shaft 62 connect to.
In 7 ist ein Freilaufkörper bzw. eine Schaltklinke zum drehfesten Verbinden des Losrades 132 mit der Welle 62 dargestellt und allgemein mit 142 bezeichnet. Der Freilaufkörper 142 weist einen Betätigungsabschnitt 144 auf, der an einer Unterseite des Freilaufkörpers 142 gebildet ist. Der Freilaufkörper 142 weist an zwei seitlichen Abschnitten jeweils einen Lagerungsabschnitt 146 auf. Der Freilaufkörper 142 weist einen Eingriffsabschnitt 148 auf. Der Eingriffsabschnitt 148 ist an einem dem Betätigungsabschnitt 144 gegenüberliegenden Ende des Freilaufkörpers 142 gebildet. Die Lagerungsabschnitte 146 sind an gegenüberliegenden Seiten des Freilaufkörpers 142 ausgebildet, und zwar zwischen dem Betätigungsabschnitt 144 und dem Eingriffsabschnitt 148.In 7 is a freewheel body or a pawl for non-rotatably connecting the idler gear 132 with the wave 62 represented and generally with 142 designated. The freewheel body 142 has an operating portion 144 on the bottom of the freehub body 142 is formed. The freewheel body 142 has a storage section on two lateral sections 146 on. The freewheel body 142 has an engagement portion 148 on. The engaging section 148 is at a the operating section 144 opposite end of the freewheel body 142 educated. The storage sections 146 are on opposite sides of the freewheel body 142 formed, between the operating portion 144 and the engaging portion 148 ,
Die Lagerungsabschnitte 146 dienen dazu, den Freilaufkörper 142 an einer Welle um eine Drehachse 150 drehbar bzw. schwenkbar zu lagern. Dabei wird der Freilaufkörper 142 an der Welle derart gelagert, dass der Betätigungsabschnitt 144 zum Inneren der Welle weist. Ferner ist der Freilaufkörper 142 mittels eines Federelementes derart vorgespannt, dass der Betätigungsabschnitt 144 im unbelasteten Zustand nach radial innen geschwenkt wird und der Eingriffsabschnitt 148 nach radial außen geschwenkt wird. Der Betätigungsabschnitt 144 dient dazu, mittels des Gleitabschnitts 108 der Nockenwelle 64 nach radial außen gedrückt zu werden, um den Eingriffsabschnitt 148 um die Drehachse 150 nach radial innen zu schwenken. The storage sections 146 serve to the freewheel body 142 on a shaft about a rotation axis 150 rotatably or pivotally store. This is the freewheel body 142 mounted on the shaft such that the actuating portion 144 facing the interior of the shaft. Furthermore, the freewheel body 142 biased by a spring element such that the actuating portion 144 is pivoted in the unloaded state radially inward and the engaging portion 148 is pivoted radially outward. The operating section 144 serves to, by means of the sliding section 108 the camshaft 64 to be pressed radially outward to the engaging portion 148 around the axis of rotation 150 to pivot radially inward.
Sofern der Eingriffsabschnitt 148 nach radial außen geschwenkt ist und gegenüber der Welle hervorsteht, kann er mit dem Eingriffsabschnitt 140 der Innenverzahnung 136 des Losrades 132 in einer Drehrichtung des Losrades 132 in Eingriff gebracht werden und so das Losrad mit der Welle in der Drehrichtung drehfest verbinden.If the engaging section 148 is pivoted radially outward and protrudes from the shaft, it can with the engagement portion 140 the internal toothing 136 of the idler wheel 132 in a direction of rotation of the idler gear 132 be engaged and so connect the idler gear with the shaft in the rotational direction rotatably.
Der Freilaufkörper 142 weist ferner einen Gleitabschnitt 152 auf. Der Gleitabschnitt 152 dient dazu, den Freilaufkörper 142 nach radial innen zu schwenken, sofern das Losrad relativ zu der Welle in einer der Drehrichtung entgegengesetzten Richtung gedreht wird und so als Freilauf dient.The freewheel body 142 also has a sliding portion 152 on. The sliding section 152 serves to the freewheel body 142 to pivot radially inward, provided that the idler gear is rotated relative to the shaft in a direction opposite to the direction of rotation and thus serves as a freewheel.
Der Betätigungsabschnitt 144 kann eine senkrecht zu der Drehachse 150 bzw. in Drehrichtung der Welle verlaufende Nut aufweisen, um ein Federelement zum Vorspannen des Freilaufkörpers 142 aufzunehmen. Dies ist im Weiteren näher erläutert.The operating section 144 can be a perpendicular to the axis of rotation 150 or in the direction of rotation of the shaft extending groove to a spring element for biasing the freewheel body 142 take. This is explained in more detail below.
Die Schaltklinke 98 entspricht im Wesentlichen dem Freilaufkörper 142, so dass im Weiteren in Bezug auf identische Elemente auf die Ausführungen zu dem Freilaufkörper 142 verwiesen wird.The pawl 98 essentially corresponds to the freewheel body 142 , so that hereinafter with respect to identical elements to the comments on the freewheel body 142 is referenced.
In den 8A bis 8F ist schematisch ein Gangwechsel dargestellt. Dazu sind radiale Schnittansichten durch benachbarte Losräder 132 gezeigt, während dreier Phasen des Gangwechsels.In the 8A to 8F schematically a gear change is shown. These are radial sectional views through adjacent idler gears 132 shown during three stages of the gear change.
8A zeigt ein erstes der Losräder 132, dessen Innenverzahnung 136 mit den zwei zugeordneten Freilaufkörpern 142 in Eingriff steht. Die Nockenwelle 64 ist relativ zu der Welle 62 in einer Rotationsposition derart positioniert, dass die Nocken 110 der Nockenwelle 64 im Bereich der Betätigungsabschnitte 144 der Freilaufkörper 142 angeordnet ist und so der Freilaufkörper 142 nach außen schwenken kann. 8A shows a first of the loose wheels 132 , whose internal toothing 136 with the two associated freewheel bodies 142 engaged. The camshaft 64 is relative to the wave 62 positioned in a rotational position such that the cams 110 the camshaft 64 in the area of the operating sections 144 the freewheel body 142 is arranged and so the freewheel body 142 can swing outwards.
Das zweite der Losräder 132, das einer nächst höheren Gangstufe, und zwar dem zweiten Gang, zugeordnet ist, ist in 8B gezeigt. Die Freilaufkörper 142 sind radial nach innen eingeschwenkt und stehen folglich nicht mit der Innenverzahnung 136 des Losrades 132 in Eingriff. In der Rotationsposition der Nockenwelle 64 sind die Nocken 110, die dem zweiten Gang zugeordnet sind, nicht unter den Betätigungsabschnitten 144 der Freilaufkörper 142 angeordnet, so dass die Betätigungsabschnitte 144 nach außen gedrückt werden.The second of the loose wheels 132 , which is assigned to a next higher gear, namely the second gear, is in 8B shown. The freewheel body 142 are pivoted radially inward and therefore are not with the internal teeth 136 of the idler wheel 132 engaged. In the rotational position of the camshaft 64 are the cams 110 that are associated with the second gear, not under the operating sections 144 the freewheel body 142 arranged so that the operating sections 144 be pushed outward.
Wird die Nockenwelle 64 verdreht, wie es durch einen Pfeil 168 angedeutet ist, so bleiben die Nocken 110 unterhalb der Freilaufkörper 142, die dem ersten der Losräder 132 und somit dem ersten Gang zugeordnet sind, wie es in 8C dargestellt ist, so dass die Freilaufkörper 142 des ersten Gangs nach außen ausgeschwenkt bleiben.Will the camshaft 64 twisted as indicated by an arrow 168 is indicated, so the cams remain 110 below the freewheel body 142 , the first of the loose wheels 132 and thus are assigned to the first gear as it is in 8C is shown, so that the freewheel body 142 stay out of the first gear to the outside.
In 8D ist das zweite der Losräder 132 in dieser Rotationsposition der Nockenwelle 64 dargestellt, das dem zweiten Gang zugeordnet ist. In dieser Rotationsposition der Nockenwelle 64 sind die Nocken 110, die dem zweiten Gang zugeordnet ist, radial unterhalb der Betätigungsabschnitte 144 der Freilaufkörper 142 des zweiten Gangs angeordnet, so dass die Betätigungsabschnitte 144 nach radial innen einschwenken und somit die Eingriffsabschnitte 148 nach radial außen ausschwenken können. Dadurch können die Eingriffsabschnitte 148 mit der Innenverzahnung 136 des Losrades 132 in Eingriff gebracht werden. Den Freilaufkörpern 142 ist jeweils eine nicht dargestellte Feder zugeordnet, die den entsprechenden Freilaufkörper 142 so vorspannt, dass der Betätigungsabschnitt 144 gegen die Nockenwelle 64 gedrückt wird. Dadurch schwenkt der Eingriffsabschnitt 148 nach radial außen, sofern eine der Nocken 110 unter die Schaltklinke 142 gedreht wird.In 8D is the second of the loose wheels 132 in this rotational position of the camshaft 64 represented, which is assigned to the second gear. In this position of rotation of the camshaft 64 are the cams 110 assigned to the second gear, radially below the operating sections 144 the freewheel body 142 arranged the second gear, so that the actuating portions 144 swing radially inward and thus the engaging portions 148 can swing out radially outward. This allows the engagement sections 148 with the internal toothing 136 of the idler wheel 132 be engaged. The freewheel bodies 142 in each case a spring, not shown, associated with the corresponding freewheel body 142 so pretensions that the actuation section 144 against the camshaft 64 is pressed. As a result, the engaging portion pivots 148 radially outward, provided one of the cams 110 under the pawl 142 is turned.
Da die höhere Gangstufe ein kleineres Übersetzungsverhältnis aufweist, greifen die Freilaufklinken 142 des höheren Ganges in die Innenverzahnung 136 ein und treiben die Welle 62 mit einer Rotationsgeschwindigkeit an, die größer ist als die Rotationsgeschwindigkeit des Losrades 132 des niedrigeren Ganges. Daher wird das Losrad 132 des niedrigeren Ganges in diesem sogenannten Zwischenzustand relativ zu der Welle 62 in entgegengesetzter Richtung rotiert. Dadurch drückt der Gleitabschnitt 138 des Losrades 132 gegen den Gleitabschnitt 152 des Freilaufkörpers 142, so dass der Freilaufkörper 142 nach innen ausgelenkt wird und das erste der Losräder 132 auf der Welle 62 gleitet. Das Losrad 132 des niedrigeren Ganges, also des ersten Ganges, befindet sich in dem Zwischenzustand im Freilauf.Since the higher gear has a smaller gear ratio, engage the freewheel pawls 142 the higher gear in the internal teeth 136 and drive the wave 62 at a rotational speed which is greater than the rotational speed of the idler gear 132 of the lower corridor. Therefore, the idler gear becomes 132 of the lower gear in this so-called intermediate state relative to the shaft 62 rotated in the opposite direction. As a result, the sliding section pushes 138 of the idler wheel 132 against the sliding section 152 of the freehub body 142 , so the freewheel body 142 is deflected inwards and the first of the idler gears 132 on the wave 62 slides. The idler wheel 132 the lower gear, so the first gear, is in the intermediate state in the freewheel.
In den 8E und 8F ist der Zustand dargestellt, in dem der zweite Gang vollständig eingelegt ist. Dazu ist die Nockenwelle 64 in Richtung des Pfeils 168 weitergedreht worden, so dass die Freilaufkörper 142 des ersten Gangs durch die Nockenwelle 64 eingeschwenkt sind, wie es in 8E gezeigt ist. In 8F ist gezeigt, dass die Freilaufkörper 142 des zweiten Gangs weiterhin mit der Innenverzahnung 136 in Eingriff stehen, weil die Nocken 110 des zweiten Gangs unterhalb der Betätigungsabschnitte 144 der Freilaufkörper 142 angeordnet sind.In the 8E and 8F the state is shown in which the second gear is fully inserted. This is the camshaft 64 in the direction of the arrow 168 been further rotated, so that the freewheel body 142 the first gear through the camshaft 64 are swung in, as is in 8E is shown. In 8F is shown that the freewheel body 142 the second gear continues with the internal teeth 136 engage because the cams 110 the second gear below the operating sections 144 the freewheel body 142 are arranged.
Durch den Zwischenzustand, in dem die Freilaufkörper 142 von zwei aufeinander folgenden Gängen radial ausgeschwenkt sind, ist ein Schalten unter Last möglich. Ferner wird ein Leerlaufzustand vermieden.By the intermediate state in which the freewheel body 142 are swung radially out of two successive courses, a shift under load is possible. Furthermore, an idling state is avoided.
Beim Schalten in einen niedrigen Gang gleitet zunächst in dem Zwischenzustand der Gleitabschnitt 138 der Innenverzahnung 136 des niedrigeren Ganges über die Freilaufkörper 142 hinweg. Der höhere Gang bleibt zunächst eingeschaltet. Die Freilaufkörper 142 werden erst dann eingeschwenkt bzw. ausgelegt, wenn die Last, die über das Losrad 132 auf die Welle 154 übertragen wird, zurückgenommen wird. Zusätzlich muss dann die Nockenwelle 64 weitergedreht werden, so dass der Betätigungsabschnitt 144 nach außen gedrückt wird. Der niedrigere Gang ist dann sofort eingelegt, weil sich dieser Gang bereits im Zwischenzustand bzw. im Freilaufzustand befand. Dadurch wird ein Leerlaufzustand vermieden.When shifting into a low gear initially slides in the intermediate state of the sliding portion 138 the internal toothing 136 the lower gear on the freewheel body 142 time. The higher gear remains initially switched on. The freewheel body 142 are only then pivoted or designed when the load, via the idler gear 132 on the wave 154 is withdrawn. In addition, then the camshaft 64 be further rotated, so that the operating section 144 is pushed outward. The lower gear is then engaged immediately, because this gear was already in the intermediate state or in the freewheeling state. This avoids an idle state.
In 8A bis 8F ist die Nockenwelle 64 mit genau gegenüberliegenden Nocken 110 dargestellt. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Nocken 110 so relativ zueinander angeordnet sind, dass lediglich eine der Schaltklinken in Eingriff mit der Innenverzahnung 136 gebracht wird. Dies wird realisiert, indem die Schaltklinken 142 an der Welle 64 nicht genau gegenüberliegend angeordnet sind. Dadurch kann der Drehwinkel des Losrades 132 bis zum Einrasten des Betätigungsabschnittes 148 in die Innenverzahnung 136 verkleinert werden. In einer alternativen Ausführungsform ist einem Losrad lediglich eine Schaltklinke 142 und dem zugeordneten Betätigungselement lediglich eine Nocke 110 zugeordnet.In 8A to 8F is the camshaft 64 with exactly opposite cams 110 shown. Alternatively, it is also conceivable that the cams 110 are arranged relative to each other so that only one of the pawls in engagement with the internal toothing 136 is brought. This is realized by the pawls 142 on the shaft 64 not exactly opposite are arranged. As a result, the angle of rotation of the idler gear 132 until the engagement of the operating section 148 in the internal toothing 136 be downsized. In an alternative embodiment, a loose wheel is merely a pawl 142 and the associated actuator only a cam 110 assigned.
In 9 ist eine perspektivische Zusammenbauzeichnung der Elemente aus 5 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.In 9 is an perspective assembly drawing of the elements 5 shown. The same elements are provided with the same reference numerals, in which case only the special features are explained.
Das Drehzahlüberlagerungsgetriebe 66 ist an einem axialen Ende der Welle 62 gelagert. Das erste Planetengetriebe 68 weist vier Planetenräder 84 auf, die an dem Planetenträger 76 gelagert sind. Die Planetenräder 76 stehen sowohl mit dem Sonnenrad 72 als auch mit dem Hohlrad 78 in Eingriff, so dass die Planetenräder 84 die Innenverzahnung des Hohlrades 78 umlaufen und gleichzeitig das Sonnenrad 72 umlaufen. Das hier nicht dargestellte Hohlrad 86 des zweiten Planetengetriebes 70 ist verbunden mit der Zugscheibe 88. Die Zugscheibe 88 weist umfänglich eine Rille 170 auf, in der ein nicht dargestellter Bowdenzug fixiert bzw. gelagert werden kann. Die Rille 170 ist in Form einer Spirale bzw. spiralförmig in der Zugscheibe 88 ausgebildet. Durch Ziehen des Bowdenzuges wird das Hohlrad 86 verdreht und wie oben beschrieben die Nockenwelle 64 relativ zu der Welle 62 rotiert.The speed superposition gearbox 66 is at an axial end of the shaft 62 stored. The first planetary gear 68 has four planet gears 84 on that at the planet carrier 76 are stored. The planet wheels 76 stand with both the sun gear 72 as well as with the ring gear 78 engaged so that the planetary gears 84 the internal toothing of the ring gear 78 revolve and at the same time the sun wheel 72 circulate. The ring gear, not shown here 86 of the second planetary gear 70 is connected to the pulley 88 , The pull disk 88 has a groove circumferentially 170 on, in which an unillustrated Bowden cable can be fixed or stored. The groove 170 is in the form of a spiral or spirally in the tension disk 88 educated. By pulling the Bowden cable is the ring gear 86 twisted and as described above, the camshaft 64 relative to the wave 62 rotates.
10 zeigt eine Explosionsdarstellung von zwei Nockenwellen mit einem Mitnehmer. Die in 10 dargestellten Elemente entsprechen teilweise den Elementen aus 5, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern versehen sind und hier lediglich die Unterschiede dargestellt sind. 10 shows an exploded view of two camshafts with a driver. In the 10 elements shown partially correspond to the elements 5 , wherein like elements are given the same reference numerals and only the differences are shown here.
Koaxial zu der Nockenwelle 64 ist eine zweite Nockenwelle 172 angeordnet und innerhalb der nicht dargestellten Welle 62 gelagert. Die zweite Nockenwelle 172 weist drei Betätigungselemente 174, 175, 176 auf. Die Betätigungselemente 174 bis 176 weisen jeweils zwei Gleitabschnitte 178, 180 und jeweils zwei Nocken 182, 184 auf. Die Gleitabschnitte 178, 180 sind als runde Abschnitte koaxial zu einer Drehachse der zweiten Nockenwelle 172 ausgebildet. Die Nocken 182, 184 sind als parallele Flächenabschnitte an den Betätigungselementen 174 bis 176 ausgebildet und bilden in axialer Blickrichtung der Betätigungselemente 174 bis 176 den Verlauf einer Sekante. Die Betätigungselemente 174, 175, 176 sind jeweils gegeneinander um 60° verdreht.Coaxial with the camshaft 64 is a second camshaft 172 arranged and within the shaft, not shown 62 stored. The second camshaft 172 has three actuators 174 . 175 . 176 on. The actuators 174 to 176 each have two sliding sections 178 . 180 and two cams each 182 . 184 on. The sliding sections 178 . 180 are as round sections coaxial with a rotation axis of the second camshaft 172 educated. The cams 182 . 184 are as parallel surface sections on the actuators 174 to 176 formed and form in the axial direction of the actuators 174 to 176 the course of a secant. The actuators 174 . 175 . 176 are each rotated against each other by 60 °.
An einem axialen Ende der zweiten Nockenwelle 172 ist ein Mitnehmer 186 angeordnet. Der Mitnehmer 186 weist einen Schaltwalzenmitnehmer 188, ein Mitnehmerglied bzw. eine Schaltwalze 190 und eine Hubscheibe 192 auf.At one axial end of the second camshaft 172 is a driver 186 arranged. The driver 186 has a shift drum driver 188 , a driver member or a shift drum 190 and a lifting disc 192 on.
Der Schaltwalzenmitnehmer ist im zusammengebauten Zustand durch die zweite Nockenwelle 172 geführt bzw. in der zweiten Nockenwelle 172 gelagert und mit der ersten Nockenwelle 64 drehfest verbunden. Der Schaltwalzenmitnehmer 188 weist einen Mitnehmerabschnitt 194 auf, der an einem der ersten Nockenwelle 64 gegenüberliegenden axialen Ende des Schaltwalzenmitnehmers 188 angeordnet ist. Der Mitnehmerabschnitt 194 ist zylinderförmig mit einer radialen Ausnehmung ausgebildet, die eine Schaltwalzenaufnahme 196 bildet. Im zusammengebauten Zustand ist die Schaltwalze 190 in der Schaltwalzenaufnahme 196 aufgenommen. Die Schaltwalze 190 ist in der Schaltwalzenaufnahme 196 radial beweglich gelagert. Die Nockenwelle 172 weist an einem axialen Ende einen Hülsenabschnitt 198 auf, der im zusammengebauten Zustand den Mitnehmerabschnitt 194 umfänglich umgibt. Die Hubscheibe 192 weist einen zylinderförmigen Abschnitt auf, dessen äußere Umfangsfläche einen Gleitabschnitt 200 bildet. Der Gleitabschnitt 200 weist eine in radialer Richtung erhabene Nocke 202 auf. Im zusammengebauten Zustand ist der Gleitabschnitt 200 von dem Mitnehmerabschnitt 194 umfänglich umgeben. Im zusammengebauten Zustand gleitet die Schaltwalze 190 auf dem Gleitabschnitt 200. Die Hubscheibe 192 weist ferner einen Rastierungsabschnitt 204 mit mehreren Ausnehmungen 206 bzw. Nuten 206 auf. Der Hülsenabschnitt 198 weist ferner wenigstens eine Nase 212 auf, die gegenüber dem Hülsenabschnitt 198 in axialer Richtung hervorsteht. Der Rastierungsabschnitt 204 ist im zusammengebauten Zustand mit der Welle 62 drehfest verbunden. Zwischen der ersten Nockenwelle 64 und der zweiten Nockenwelle 172 ist ein Federelement 208 angeordnet, das die zweite Nockenwelle 172 in axialer Richtung gegenüber der Hubscheibe 192 vorspannt. Im zusammengebauten Zustand ist koaxial durch die Hubscheibe 192 eine Abschlussschraube 210 hindurchgeführt und mit dem Schaltwalzenmitnehmer 188 verbunden.The Schaltwalzenmitnehmer is in the assembled state by the second camshaft 172 guided or in the second camshaft 172 stored and with the first camshaft 64 rotatably connected. The shift drum driver 188 has a driver section 194 on, on one of the first camshaft 64 opposite axial end of Schaltwalzenmitnehmers 188 is arranged. The driver section 194 is cylindrical with a radial recess formed, which is a shift drum mount 196 forms. When assembled, the shift drum 190 in the shift drum mount 196 added. The shift drum 190 is in the shift drum mount 196 mounted radially movable. The camshaft 172 has a sleeve portion at one axial end 198 on, in the assembled state, the driver section 194 surrounds circumferentially. The lifting disc 192 has a cylindrical portion whose outer peripheral surface has a sliding portion 200 forms. The sliding section 200 has a raised in the radial direction cam 202 on. In the assembled state, the sliding portion 200 from the driver section 194 surrounded circumferentially. When assembled, the shift drum slides 190 on the sliding section 200 , The lifting disc 192 also has a Rastierungsabschnitt 204 with several recesses 206 or grooves 206 on. The sleeve section 198 also has at least one nose 212 on, opposite the sleeve section 198 protrudes in the axial direction. The Rastierungsabschnitt 204 is in the assembled state with the shaft 62 rotatably connected. Between the first camshaft 64 and the second camshaft 172 is a spring element 208 arranged, which is the second camshaft 172 in the axial direction relative to the lifting disc 192 biases. In the assembled state is coaxial through the Hubscheibe 192 a completion screw 210 passed and with the Schaltwalzenmitnehmer 188 connected.
Die Betätigungselemente 174 bis 176 der zweiten Nockenwelle 172 dienen dazu, Schaltklinken 98 des zweiten Teilgetriebes 28 zu betätigen, um wenigstens eines der Losräder 48 bis 50 mit der Welle 62 drehfest zu verbinden. Die Nockenwelle 172 ist relativ zu der Welle 62 drehbar gelagert, um in unterschiedlichen Rotationspositionen unterschiedliche Schaltklinken 98 zu betätigen. So können einzelne Gangstufen des zweiten Teilgetriebes 28 realisiert werden. Die Betätigungselemente 174 bis 176 weisen die Gleitabschnitte 178, 180 auf, um die Schaltklinken 98 nach radial innen zu schwenken, so dass das entsprechende Losrad auf der Welle 62 gleitet. Die Nocken 182, 184 der Betätigungselemente 184 bis 186 dienen dazu, dass die Schaltklinken 98 nach radial außen schwenken und das entsprechende Losrad mit der Welle 62 drehfest verbinden.The actuators 174 to 176 the second camshaft 172 serve to pawls 98 of the second partial transmission 28 to operate at least one of the loose wheels 48 to 50 with the wave 62 rotatably connect. The camshaft 172 is relative to the wave 62 rotatably mounted to different ratchets in different rotational positions 98 to press. Thus, individual gear stages of the second partial transmission 28 will be realized. The actuators 174 to 176 have the sliding sections 178 . 180 on to the pawls 98 to pivot radially inward so that the corresponding idler gear on the shaft 62 slides. The cams 182 . 184 the actuators 184 to 186 serve to make the pawls 98 swing radially outwards and the corresponding idler gear with the shaft 62 rotatably connect.
Um die zweite Nockenwelle 172 zu rotieren, ist die zweite Nockenwelle 172 über den Mitnehmer 186 mit der ersten Nockenwelle 64 verbindbar. Der Schaltwalzenmitnehmer 188 ist koaxial in der zweiten Nockenwelle 172 gelagert und mit der ersten Nockenwelle 64 drehfest verbunden. Um den Schaltwalzenmitnehmer 188 mit der zweiten Nockenwelle 172 drehfest zu verbinden, ist in dem Mitnehmerabschnitt 194 die Schaltwalzenaufnahme 196 ausgebildet, in der die Schaltwalze 190 radial beweglich gelagert ist. Die Schaltwalze 190 gleitet auf dem Gleitabschnitt 200 der Hubscheibe 192. Dadurch, dass die Hubscheibe 192 drehfest mit der Welle 62 verbunden ist, wird der Mitnehmerabschnitt 194 bei jedem Schaltvorgang also bei jeder Drehbewegung der ersten Nockenwelle 64 relativ zu der Hubscheibe 192 rotiert. Wenn die Schaltwalze 190 über die Nocke 202 gleitet, wird die Schaltwalze 190 in der Schaltwalzenaufnahme 196 in radialer Richtung nach außen bewegt und greift in eine nicht dargestellte Ausnehmung an der inneren Umfangsfläche des Hülsenabschnitts 198, wodurch die Nockenwelle 172 relativ zu der Welle 62 mitgedreht wird. Wird der Schaltwalzenmitnehmer 188 weiter relativ zu der Hubscheibe 192 gedreht, gleitet die Schaltwalze 190 über die Nocke 202 hinweg und wird in radialer Richtung nach innen zu dem Gleitabschnitt 200 hin bewegt. Dadurch wird die Schaltwalze 190 außer Eingriff des Hülsenabschnitts 198 gebracht, wenn die Schaltwalze 190 über die Nocke 202 hinwegbewegt ist. Der Mitnehmer 186 bewirkt folglich, dass nach jeder Drehung der ersten Nockenwelle 64 um 360° die zweite Nockenwelle 172 um eine vordefinierte Winkeldrehung, in diesem Fall 60°, rotiert wird. Für die Getriebeeinheit 10 bedeutet das, dass nach dem höchsten Gang des ersten Teilgetriebes 26 durch Weiterdrehen der ersten Nockenwelle 64 der zweite Gang des zweiten Teilgetriebes 28 eingelegt wird und gleichzeitig der erste Gang des ersten Teilgetriebes 26 eingelegt wird. Das bedeutet wiederum, dass auf den sechsten Gang der Getriebeeinheit 10 der siebte Gang folgt. Dadurch können alle 18 Gänge der Getriebeeinheit 10 durch Rotieren der Zugscheibe 88 durchgeschaltet werden. Diese logische Verknüpfung der ersten Nockenwelle 64 mit der zweiten Nockenwelle 172 ermöglicht ein komfortables Durchschalten aller Gänge mit nur einem Schalthebel. Es versteht sich, dass der Mitnehmer 186 auch reversibel, also in die entgegengesetzte Richtung, verwendbar ist und so alle 18 Gänge durch Rotieren der Zugscheibe 88 zurückgeschaltet werden können.To the second camshaft 172 to rotate is the second camshaft 172 about the driver 186 with the first camshaft 64 connectable. The shift drum driver 188 is coaxial in the second camshaft 172 stored and with the first camshaft 64 rotatably connected. To the shift drum driver 188 with the second camshaft 172 rotatably connect, is in the driver section 194 the shift drum holder 196 formed, in which the shift drum 190 is mounted radially movable. The shift drum 190 slides on the sliding section 200 the lifting disc 192 , Because of the lifting disc 192 rotatably with the shaft 62 is connected, the driver section 194 at each switching so every time the first camshaft rotation 64 relative to the lifting disc 192 rotates. When the shift drum 190 over the cam 202 slides, the shift drum 190 in the shift drum mount 196 moved in the radial direction outwards and engages in a recess, not shown, on the inner peripheral surface of the sleeve portion 198 , causing the camshaft 172 relative to the wave 62 is turned. Will the shift drum driver 188 further relative to the Hubscheibe 192 turned, the shift drum slides 190 over the cam 202 and becomes radially inward toward the sliding portion 200 moved. This will cause the shift drum 190 out of engagement of the sleeve section 198 brought when the shift drum 190 over the cam 202 is moved away. The driver 186 thus causes, after each rotation of the first camshaft 64 360 ° the second camshaft 172 is rotated by a predefined angular rotation, in this case 60 °. For the gear unit 10 This means that after the highest gear of the first sub-transmission 26 by further turning the first camshaft 64 the second gear of the second sub-transmission 28 is inserted and at the same time the first gear of the first sub-transmission 26 is inserted. That in turn means that on the sixth gear of the gear unit 10 the seventh gear follows. This allows all 18 gears of the gear unit 10 by rotating the pulley 88 be switched through. This logical connection of the first camshaft 64 with the second camshaft 172 enables a comfortable shifting of all gears with only one lever. It is understood that the driver 186 reversible, ie in the opposite direction, can be used and so all 18 gears by rotating the pulley 88 can be switched back.
Der Rastierungsabschnitt 204 mit den Ausnehmungen 206 dient dazu, die Nase 212 in eine der Ausnehmungen 206 einrasten zu lassen und so die zweite Nockenwelle 172 in verschiedenen Rotationspositionen relativ zu der Welle 62 zu verrasten. Um ein Herausgleiten der Nase 212 aus den Ausnehmungen 206, also ein Lösen der Verrastung, zu ermöglichen, sind Flanken der Nase 212 und der Ausnehmungen 206 angeschrägt bzw. abgerundet, so dass bei Aufbringen eines Relativmomentes zwischen der Welle 62 und der Nockenwelle 172 die Nase 212 aus der entsprechenden Ausnehmung 206 gleiten kann. Dazu ist die Nockenwelle 172 axial verschieblich gelagert und mittels des Federelementes 208 gegenüber der ersten Nockenwelle 64 abgestützt bzw. axial vorgespannt.The Rastierungsabschnitt 204 with the recesses 206 serves the nose 212 in one of the recesses 206 to engage and so the second camshaft 172 in different rotational positions relative to the shaft 62 to lock. To slip out of the nose 212 from the recesses 206 , so releasing the latching, flanks of the nose are possible 212 and the recesses 206 Beveled or rounded, so that when applying a relative moment between the shaft 62 and the camshaft 172 the nose 212 from the corresponding recess 206 can slide. This is the camshaft 172 mounted axially displaceable and by means of the spring element 208 opposite the first camshaft 64 supported or axially biased.
Die Betätigungselemente 174 bis 176 weisen jeweils zwei Nocken 182, 184 auf. Dadurch können zwei Schaltklinken 98 einem der Losräder 48 bis 50 zugeordnet werden und von der zweiten Nockenwelle 172 betätigt werden. Dies hat den Vorteil, dass von dem zweiten Teilgetriebe 28 größere Drehmomente aufgenommen werden können. Die Betätigungselemente 174 bis 176 sind jeweils gegeneinander um 60° verdreht, weil sie jeweils zwei Nocken 110 aufweisen und somit sich die Nockenwelle 172 nach einer Drehung um 180° wieder in einer der Ausgangsrotationsposition entsprechenden Rotationsposition befindet.The actuators 174 to 176 each have two cams 182 . 184 on. This can be two pawls 98 one of the loose wheels 48 to 50 be assigned and from the second camshaft 172 be operated. This has the advantage that of the second partial transmission 28 larger torques can be recorded. The actuators 174 to 176 are each mutually rotated by 60 ° because they each have two cams 110 and thus the camshaft 172 after a rotation through 180 ° again in a rotational position corresponding to the initial rotational position.
11 zeigt eine schematische Darstellung der Welle 62 in axialer Blickrichtung zur Erläuterung des Mitnehmers 186. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, wobei hier lediglich die Besonderheiten dargestellt sind. 11 shows a schematic representation of the shaft 62 in the axial direction for explaining the driver 186 , The same elements are provided with the same reference numerals, only the special features are shown here.
Der Gleitabschnitt 200 und die Nocke 202 der Hubscheibe 192 sind innerhalb des Mitnehmerabschnitts 194 angeordnet. Der Mitnehmerabschnitt 194 ist innerhalb des Hülsenabschnitts 198 angeordnet. Der Hülsenabschnitt 198 weist an seiner inneren Umfangsfläche Ausnehmungen 214 auf. Der Hülsenabschnitt 198 ist koaxial innerhalb der Welle 62 angeordnet. Die Schaltwalze 190 ist in der Ausnehmung 196 aufgenommen.The sliding section 200 and the cam 202 the lifting disc 192 are within the driver section 194 arranged. The driver section 194 is inside the sleeve section 198 arranged. The sleeve section 198 has recesses on its inner circumferential surface 214 on. The sleeve section 198 is coaxial within the shaft 62 arranged. The shift drum 190 is in the recess 196 added.
Der Mitnehmerabschnitt 194 wird relativ zu der Hubscheibe 192 gedreht, und zwar in Richtung eines Pfeils 216. Dadurch, dass die Ausnehmung 196 über die Nocke 202 hinweggleitet, wird die Schaltwalze 190 in der Ausnehmung 196 in radialer Richtung von der Nocke 202 nach außen gedrückt und greift in die Ausnehmung 214 des Hülsenabschnitts 198 ein. Dadurch wird der Schaltwalzenmitnehmer 188 drehfest mit der zweiten Nockenwelle 172 verbunden, so dass die Drehbewegung der ersten Nockenwelle 64 auf die zweite Nockenwelle 172 übertragen wird. Wenn die Ausnehmung 196 an der Nocke vorbeigedreht wird, bewegt sich die Schaltwalze 190 radial nach innen auf den Gleitabschnitt 200 zu. Dadurch wird die Schaltwalze 190 außer Eingriff der Ausnehmung 214 gebracht, so dass die drehfeste Verbindung zwischen dem Schaltwalzenmitnehmer 188 und der zweiten Nockenwelle 172 gelöst wird. Dadurch wird die zweite Nockenwelle 172 bei jeder vollständigen Umdrehung der ersten Nockenwelle 64 um einen bestimmten Drehwinkel mitgedreht. Der Drehwinkel ist dabei bestimmt durch Größe der Nocke 202.The driver section 194 becomes relative to the lifting disc 192 turned, in the direction of an arrow 216 , In that the recess 196 over the cam 202 slides away, the shift drum 190 in the recess 196 in the radial direction of the cam 202 pressed outwards and engages in the recess 214 of the sleeve section 198 one. This will be the Schaltwalzenmitnehmer 188 rotationally fixed with the second camshaft 172 connected so that the rotational movement of the first camshaft 64 on the second camshaft 172 is transmitted. If the recess 196 is moved past the cam, the shift drum moves 190 radially inward on the sliding section 200 to. This will cause the shift drum 190 out of engagement of the recess 214 brought, so that the rotationally fixed connection between the Schaltwalzenmitnehmer 188 and the second camshaft 172 is solved. This will be the second camshaft 172 every complete revolution of the first camshaft 64 rotated by a certain angle of rotation. The angle of rotation is determined by the size of the cam 202 ,
12 zeigt eine Schnittansicht durch die Getriebeeinheit 10 entlang der Eingangswelle 20 und der Welle 62. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier nur die Besonderheiten erläutert sind. Das Kettenblatt 24 ist mittels der Zentralschraube 94 mit der Ausgangswelle 22 drehfest verbunden. Das Kettenblatt 24 ist mit einer Innenverzahnung 218 versehen. Ein Anschlusselement 220 ist drehfest mit der Ausgangswelle 22 verbunden. Die Innenverzahnung 218 greift in einen Anschlussabschnitt 222 des Anschlusselementes 220, wodurch eine formschlüssige Verbindung gebildet wird. 12 shows a sectional view through the gear unit 10 along the input shaft 20 and the wave 62 , The same elements are designated by the same reference numerals, in which case only the special features are explained. The chainring 24 is by means of the central screw 94 with the output shaft 22 rotatably connected. The chainring 24 is with an internal toothing 218 Mistake. A connection element 220 is non-rotatable with the output shaft 22 connected. The internal toothing 218 engages in a connection section 222 of the connection element 220 , whereby a positive connection is formed.
Dadurch, dass die Innenverzahnung 218 mit dem Anschlussabschnitt 222 eine formschlüssige Verbindung bildet, kann das Kettenblatt 24 durch Aufstecken und Fixieren mittels der Zentralschraube 94 einfach an der Ausgangswelle 22 montiert oder ausgetauscht werden.Because of the internal toothing 218 with the connection section 222 forms a positive connection, the chainring can 24 by attaching and fixing by means of the central screw 94 easy on the output shaft 22 be mounted or replaced.
13 ist eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der Getriebeeinheit gemäß 10. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Unterschiede erläutert sind. 13 is an exploded view of an embodiment of the transmission unit according to 10 , The same elements are designated by the same reference numerals, with only the differences being explained here.
Zusätzlich zu den in 10 dargestellten Elementen weist die Getriebeeinheit gemäß 13 eine erste Federhülse 224 und eine zweite Federhülse 226 auf. Die Federhülsen 224, 226 sind zylinderförmig ausgebildet und weisen jeweils eine Mehrzahl von Ausnehmungen 228, 230 auf, die in jeweiligen Mantelflächen der Federhülsen 224, 226 ausgebildet sind. Die Ausnehmungen 228, 230 sind im Wesentlichen U-förmig ausgebildet mit zwei parallelen Schlitzen in Umfangsrichtung und einem Schlitz in axialer Richtung, der die beiden parallelen Schlitze miteinander verbindet. Dadurch sind zwischen den Schlitzen an der Mantelfläche in jeder der Ausnehmungen 228, 230 Federelemente 232 gebildet. Die Federelemente 232 sind einstückig mit der jeweiligen Federhülse 224, 226 ausgebildet. Die erste Federhülse 224 ist der ersten Nockenwelle 64 zugeordnet. Die zweite Federhülse 226 ist der zweiten Nockenwelle 172 zugeordnet. Im zusammengebauten Zustand der Getriebeeinheit 10 umgibt die erste Federhülse 224 die erste Nockenwelle 64 umfänglich und ist gleichzeitig von der Welle 62 umfänglich umgeben. Die Federhülse 226 umgibt im zusammengebauten Zustand der Getriebeeinheit 10 die zweite Nockenwelle 172 umfänglich und ist gleichzeitig umfänglich von der Welle 62 umgeben. Demnach sind die Federhülsen 224, 226 koaxial zu der Welle 62 an der inneren Umfangsfläche der Welle 62 angeordnet bzw. gelagert. Die Federelemente 232 sind in der jeweiligen Mantelfläche der Federhülsen 224, 226 derart ausgebildet, dass jeweils eines der Federelemente 232 einer der Ausnehmungen 96 der Welle 62 bzw. einer Schaltklinke 98 zugeordnet ist. Die Federhülsen 224, 226 sind jeweils mit der Welle 62 drehfest verbunden.In addition to the in 10 illustrated elements, the transmission unit according to 13 a first spring sleeve 224 and a second spring sleeve 226 on. The spring sleeves 224 . 226 are cylindrical and each have a plurality of recesses 228 . 230 on, in each lateral surfaces of the spring sleeves 224 . 226 are formed. The recesses 228 . 230 are substantially U-shaped with two parallel slots in the circumferential direction and a slot in the axial direction, which connects the two parallel slots with each other. As a result, between the slots on the lateral surface in each of the recesses 228 . 230 spring elements 232 educated. The spring elements 232 are integral with the respective spring sleeve 224 . 226 educated. The first spring sleeve 224 is the first camshaft 64 assigned. The second spring sleeve 226 is the second camshaft 172 assigned. In the assembled state of the gear unit 10 surrounds the first spring sleeve 224 the first camshaft 64 circumferential and at the same time of the wave 62 surrounded circumferentially. The spring sleeve 226 surrounds in the assembled state of the gear unit 10 the second camshaft 172 circumferential and at the same time circumferentially of the shaft 62 surround. Accordingly, the spring sleeves 224 . 226 coaxial with the shaft 62 on the inner peripheral surface of the shaft 62 arranged or stored. The spring elements 232 are in the respective lateral surface of the spring sleeves 224 . 226 formed such that in each case one of the spring elements 232 one of the recesses 96 the wave 62 or a pawl 98 assigned. The spring sleeves 224 . 226 are each with the wave 62 rotatably connected.
Die Federelemente 232 dienen dazu, die Schaltklinken 98 federnd zu lagern, so dass die Schaltklinken 98 ohne Einwirkung einer Kraft durch eine der Nockenwellen 64, 172 gegenüber der Welle 62 hervorstehen. Das bedeutet, dass die Schaltklinken 98 durch die Federkraft der Federelemente 232 im Bereich der Nocken 110 derart nach innen schwenken, dass der jeweilige Eingriffsabschnitt 148 radial nach außen gegenüber der Welle 62 hervorsteht. Durch die Federelemente 232 ist gewährleistet, dass die Eingriffsabschnitte 148 der Schaltklinken 98 zuverlässig nach radial außen schwenken. Dadurch, dass die Federelemente 232 durch die Ausnehmungen 228, 230 in der jeweiligen Mantelfläche der Federhülsen 224, 226 ausgebildet sind, ist eine kostengünstige Herstellung der Federelemente 232 und gleichzeitig eine einfache Montage der Federelemente 232 möglich.The spring elements 232 serve to the pawls 98 resiliently store, so that the pawls 98 without the action of a force through one of the camshafts 64 . 172 opposite the wave 62 protrude. That means the pawls 98 by the spring force of the spring elements 232 in the area of the cams 110 pivot inwards such that the respective engagement section 148 radially outward of the shaft 62 protrudes. By the spring elements 232 is guaranteed that the engaging sections 148 the pawls 98 reliably swing radially outward. Due to the fact that the spring elements 232 through the recesses 228 . 230 in the respective lateral surface of the spring sleeves 224 . 226 are formed, is a cost-effective production of the spring elements 232 and at the same time a simple assembly of the spring elements 232 possible.
Das Zusammenwirken der Federelemente 232 mit den Schaltklinken 98 ist im Weiteren näher erläutert. The interaction of the spring elements 232 with the pawls 98 is explained in more detail below.
In 14 ist die Welle 62 in einer perspektivischen Zusammenbauzeichnung dargestellt. Die Darstellung in 14 entspricht im Wesentlichen der Darstellung aus 9, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, wobei hier lediglich die Unterschiede erläutert sind.In 14 is the wave 62 shown in a perspective assembly drawing. The representation in 14 corresponds essentially to the presentation 9 , wherein like elements are designated by like reference numerals, only the differences being explained here.
Die Schaltklinken 98 entsprechen im Wesentlichen der in 7 dargestellten Schaltklinke 142, wobei insoweit auf 7 Bezug genommen wird.The pawls 98 are essentially the same as in 7 illustrated pawl 142 , in so far as 7 Reference is made.
Die Schaltklinken 98 sind mit den Federelementen 232 versehen, wobei die Federelemente 232 jeweils in einer Nut 234 der Schaltklinken 98 aufgenommen sind. Insofern weichen die Schaltklinken 98 aus 14 von der in 7 dargestellten Schaltklinke 142 ab. Die Nuten 234 sind an einem Abschnitt der Schaltklinken 98 ausgebildet, der nach radial innen schwenkbar ist.The pawls 98 are with the spring elements 232 provided, wherein the spring elements 232 each in a groove 234 the pawls 98 are included. In this respect, the pawls soft 98 out 14 from the in 7 illustrated pawl 142 from. The grooves 234 are on a section of the pawls 98 formed, which is pivotable radially inward.
Die Federelemente 232 üben auf die Schaltklinken 98 eine Kraft derart aus, dass der hier nicht dargestellte Betätigungsabschnitt 144 nach radial innen vorgespannt ist. Dadurch schwenkt der Eingriffsabschnitt 148 der Schaltklinke 98 nach außen, sofern die entsprechende Nocke 110, 182 der entsprechenden Schaltklinke 98 zugewandt ist. Wenn die entsprechende Nockenwelle 64, 172 weitergedreht wird, so dass der entsprechende Gleitabschnitt 108, 178 der Schaltklinke 98 zugewandt ist, wird der Betätigungsabschnitt 144 nach radial außen gedrückt, der Eingriffsabschnitt 148 nach radial innen geschwenkt und das Federelement 232 gespannt.The spring elements 232 practice on the pawls 98 a force such that the actuating portion, not shown here 144 is biased radially inward. As a result, the engaging portion pivots 148 the pawl 98 to the outside, provided the corresponding cam 110 . 182 the corresponding pawl 98 is facing. If the corresponding camshaft 64 . 172 is further rotated, so that the corresponding sliding section 108 . 178 the pawl 98 faces, the operating portion 144 pressed radially outward, the engagement portion 148 pivoted radially inward and the spring element 232 curious; excited.
In 15 ist eine Explosionsdarstellung eines Getriebegehäuses für die Getriebeeinheit 10 dargestellt. In 15 ist ein Getriebegehäuse allgemein mit 240 bezeichnet.In 15 is an exploded view of a transmission housing for the transmission unit 10 shown. In 15 is a transmission housing generally with 240 designated.
Das Getriebegehäuse 240 weist einen Gehäusemantel 242 auf, der im zusammengebauten Zustand die Getriebeeinheit 10 im Wesentlichen umfänglich umgibt. Das Getriebegehäuse 240 weist einen ersten Gehäusedeckel 244 und einen zweiten Gehäusedeckel 246 auf, die den Gehäusemantel 242 an seinen axialen Enden verschließen und entsprechend Stirnflächen des Getriebegehäuses 240 bilden. Zwischen den Gehäusedeckeln 244, 246 und dem Gehäusemantel 242 sind jeweils Gehäusedichtungen 248, 250 angeordnet. Die Gehäusedeckel 244, 246 weisen jeweils eine Öffnung 252, 254 auf, um die jeweiligen Verbindungsabschnitte 90, 92 der Eingangswelle 22 nach außen zu führen. Durch die Öffnung 252 ist ferner das Anschlusselement 220 geführt, das das Kettenblatt 24 mit der Ausgangswelle 22 drehfest verbindet. Das Anschlusselement 220 weist den Anschlussabschnitt 222 auf, der als Verzahnung ausgebildet ist. Das Kettenblatt 24 weist die Innenverzahnung 218 auf, die in die Verzahnung des Anschlussabschnittes 222 greift und das Kettenblatt 24 mit dem Anschlusselement 220 drehfest verbindet. Das Kettenblatt 24 ist mittels der Zentralschraube 44 an dem Anschlusselement 220 festgelegt. Der Gehäusedeckel 246 weist ferner eine Öffnung 256 auf, durch die hindurch die Welle 62 nach außen geführt ist. An der Öffnung 256, und zwar an einer äußeren Seite 258 des Gehäusedeckels 246 ist das Drehzahlüberlagerungsgetriebe 66 montiert. Das Drehzahlüberlagerungsgetriebe 66 ist mit der Welle 62, die durch die Öffnung 256 geführt ist, verbunden. An der äußeren Seite 258 des Gehäusedeckels 246 ist ein Getriebedeckel 259 festgelegt, der das Drehzahlüberlagerungsgetriebe 66 umfänglich und an einer dem Gehäusedeckel 246 abgewandten Stirnseite umgibt. Der Getriebedeckel 259 weist zwei Durchführungen 260, 262 auf, durch die hindurch Bowdenzüge führbar sind, die in der Rille 170 der Zugscheibe 88 aufgenommen werden können, um die Zugscheibe 88 zu betätigen bzw. zu rotieren.The gearbox 240 has a housing shell 242 on, in the assembled state, the gear unit 10 surrounds substantially circumferentially. The gearbox 240 has a first housing cover 244 and a second housing cover 246 on, the housing shell 242 Close at its axial ends and corresponding end faces of the transmission housing 240 form. Between the housing covers 244 . 246 and the housing shell 242 are each housing seals 248 . 250 arranged. The housing cover 244 . 246 each have an opening 252 . 254 on to the respective connecting sections 90 . 92 the input shaft 22 to lead to the outside. Through the opening 252 is also the connection element 220 This is the chainring 24 with the output shaft 22 rotatably connects. The connection element 220 indicates the connection section 222 on, which is designed as a toothing. The chainring 24 has the internal teeth 218 on, in the toothing of the connecting section 222 grips and the chainring 24 with the connection element 220 rotatably connects. The chainring 24 is by means of the central screw 44 at the connection element 220 established. The housing cover 246 also has an opening 256 through, through which the wave 62 led to the outside. At the opening 256 , on an outer side 258 of the housing cover 246 is the speed superposition gearbox 66 assembled. The speed superposition gearbox 66 is with the wave 62 passing through the opening 256 is guided, connected. On the outer side 258 of the housing cover 246 is a gearbox cover 259 set the speed superposition gearbox 66 circumferentially and on one of the housing cover 246 surrounds opposite end face. The gear cover 259 has two bushings 260 . 262 on, through which Bowden cables are feasible, in the groove 170 the pulley 88 can be included to the pull pulley 88 to operate or to rotate.
Dem Getriebegehäuse 240 sind Lagerelemente 264, 266, 268 zugeordnet. Die Lagerelemente 264, 266, 268 dienen dazu, das Getriebegehäuse 240 mit dem Rahmen 12 fest zu verbinden bzw. das Getriebegehäuse 240 an dem Rahmen 12 zu lagern. Die Lagerelemente 264, 266, 268 sind vorzugsweise mittels schwingungsdämpfenden Lagern 269 aus z. B. Gummi mit dem Getriebegehäuse 240 verbunden, um eine Schwingungsentkopplung zwischen dem Getriebegehäuse 240 und dem Rahmen 12 zu bilden. Die Lager 269 können somit verhindern, dass Getriebegeräusche ungedämpft an den Resonanzkörper des Fahrradrahmens 12 übertragen werden, so dass das Getriebegehäuse 240 von dem Rahmen 12 akustisch entkoppelt ist.The gearbox 240 are bearing elements 264 . 266 . 268 assigned. The bearing elements 264 . 266 . 268 serve to the gearbox 240 with the frame 12 firmly connect or the transmission housing 240 on the frame 12 to store. The bearing elements 264 . 266 . 268 are preferably by means of vibration damping bearings 269 from z. B. rubber with the gearbox 240 connected to a vibration isolation between the transmission housing 240 and the frame 12 to build. Camps 269 can thus prevent gear noise undamped to the sound box of the bicycle frame 12 be transferred so that the gearbox 240 from the frame 12 is acoustically decoupled.
In 16 ist eine perspektivische Zusammenbauzeichnung des Getriebegehäuses 240 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.In 16 is an perspective assembly drawing of the transmission housing 240 shown. The same elements are provided with the same reference numerals, in which case only the special features are explained.
Die Gehäusedeckel 244, 246 weisen eine Mehrzahl von Schraublöchern 270 auf. Der Gehäusemantel 242 weist eine entsprechende Mehrzahl von Schraublöchern 272 auf. Mittels der Schraublöcher 270, 272 werden die Gehäusedeckel 244, 246 mit dem Gehäusemantel 242 verschraubt. Ferner dienen die Schraublöcher 270, 272 dazu, das Getriebegehäuse 240 mit dem Rahmen 12 bzw. mit den Lagerelementen 264, 266, 268 zu verbinden. Die Schraublöcher 270, 272 können ferner gleichzeitig zur Lagerung von Hinterradfederungen bei vollgefederten Fahrrädern dienen.The housing cover 244 . 246 have a plurality of screw holes 270 on. The housing jacket 242 has a corresponding plurality of screw holes 272 on. By means of screw holes 270 . 272 be the case cover 244 . 246 with the housing shell 242 screwed. Furthermore, the screw holes are used 270 . 272 to the gearbox 240 with the frame 12 or with the bearing elements 264 . 266 . 268 connect to. The screw holes 270 . 272 can also serve at the same time for the storage of rear suspension in vollgefederten bicycles.
In 17 ist eine Getriebeeinheit mit kraftschlüssig gelagerten Zahnrädern gezeigt und allgemein mit 280 bezeichnet. Die Getriebeeinheit 280 entspricht im Wesentlichen dem Teilgetriebe 26 aus 2. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Unterschiede dargestellt sind. In 17 is a gear unit shown with frictionally mounted gears and generally with 280 designated. The gear unit 280 essentially corresponds to the partial transmission 26 out 2 , The same elements are designated by the same reference numerals, with only the differences being shown here.
An der Eingangswelle 20 sind Zahnräder 282, 283, 284, 285, 286, 287 gelagert. Die Zahnräder 282 bis 287 sind als Losräder ausgebildet und stehen jeweils in kämmendem Eingriff mit den entsprechenden angetriebenen Rädern 38 bis 43, die an der Vorgelegewelle 36 gelagert sind. Die Losräder 282 bis 287 sind jeweils mittels einer Kupplung 290, 291, 292, 293, 294, 295 mit der Eingangswelle 20 verbunden. Die Kupplungen 290 bis 295 verbinden die Losräder 282 bis 287 mit der Eingangswelle 20 vorzugsweise kraftschlüssig. In einer besonderen Ausführungsform sind die Kupplungen 290 bis 295 als Reibkupplungen ausgebildet und verbinden die Losräder 282 bis 287 mit der Eingangswelle 20 reibschlüssig. Alternativ kann auch eine Kupplung 290–295 oder zwei Kupplungen 290–295 für alle Losräder 282–287 vorgesehen sein.At the input shaft 20 are gears 282 . 283 . 284 . 285 . 286 . 287 stored. The gears 282 to 287 are designed as loose wheels and are each in meshing engagement with the corresponding driven wheels 38 to 43 at the countershaft 36 are stored. The loose wheels 282 to 287 are each by means of a clutch 290 . 291 . 292 . 293 . 294 . 295 with the input shaft 20 connected. The couplings 290 to 295 connect the loose wheels 282 to 287 with the input shaft 20 preferably non-positive. In a particular embodiment, the couplings 290 to 295 designed as friction clutches and connect the idler gears 282 to 287 with the input shaft 20 friction. Alternatively, a clutch 290 - 295 or two couplings 290 - 295 for all loose wheels 282 - 287 be provided.
Die Kupplungen 290 bis 295 sind derart ausgebildet, dass die Losräder 282 bis 287 bis zu einem vordefinierten Drehmoment mit der Eingangswelle 20 drehfest verbindbar sind und oberhalb des vordefinierten Drehmomentes auf der Eingangswelle 20 gleiten. Dadurch kann das Drehmoment, das über die Eingangswelle 20 in die Getriebeeinheit 280 eingeleitet wird, begrenzt werden und somit kann die Getriebeeinheit 280 für eine entsprechende Maximallast ausgelegt werden. In einer besonderen Ausführungsform ist das Drehmoment, das über die Kupplungen 290 bis 295 übertragbar ist, einstellbar. Ferner ist das vordefinierte Drehmoment in einer besonderen Ausführungsform für jede der Kupplungen 290 bis 295 unterschiedlich groß oder individuell einstellbar.The couplings 290 to 295 are designed such that the loose wheels 282 to 287 up to a predefined torque with the input shaft 20 rotatably connected and above the predefined torque on the input shaft 20 slide. This allows the torque that passes through the input shaft 20 in the gear unit 280 is initiated, limited and thus can the transmission unit 280 be designed for a corresponding maximum load. In a particular embodiment, the torque is above the clutches 290 to 295 is transferable, adjustable. Further, in one particular embodiment, the predefined torque is for each of the clutches 290 to 295 different sizes or individually adjustable.
Es versteht sich, dass die Kupplungen 290 bis 295 aus 17 in Kombination mit allen Getriebeeinheiten der vorliegenden Erfindung kombinierbar sind, insbesondere mit der Getriebeeinheit 10 aus 2.It is understood that the couplings 290 to 295 out 17 can be combined in combination with all transmission units of the present invention, in particular with the transmission unit 10 out 2 ,
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 19720794 A1 [0008] DE 19720794 A1 [0008]
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EP 0383350 B1 [0009] EP 0383350 B1 [0009]
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US 5924950 A [0011] US 5924950A [0011]
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WO 2008/089932 A1 [0012] WO 2008/089932 A1 [0012]
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EP 1982913 A1 [0013] EP 1982913 A1 [0013]
